[發明專利]包括至少兩個具有多個相互連接燃料電池單元的堆疊印刷電路板的燃料電池

有效

• 申請號: 201280015509.2
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN103620842B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 丹尼爾·約翰·萊斯利·布雷特;安東尼·羅伯特·約翰·庫森那可
• 申請（專利權）人: 帝國創新有限公司;UCL商業有限公司
• 主分類號: H01M8/2465
• 分類號: H01M8/2465;H01M8/0228;H01M8/0202;H01M8/0297;H01M8/04082;H01M8/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 謝順星,張晶

1.一種燃料電池，包括：

a)至少兩個燃料電池板，每個燃料電池板包括至少一個離子滲透膜和一組陽極和一組陰極，其中，陽極和陰極成對布置，使得每個陽極相對于陰極位于膜的相對側上；

b)氣流通道，其設置在相鄰燃料電池板之間，用于將可氧化的氣體供送到每個陽極上，將可還原的氣體供送到每個陰極上；以及

c)電連接器，其用于連接同一燃料電池板上的相鄰的陽極和陰極對；

其中，每個燃料電池板被布置成，使一個板上的陽極和陰極分別與相鄰板上的陽極和陰極相對，

其中，燃料電池板的膜連接到印刷電路板，所述印刷電路板包括第一集電和配電層、反應物分配層以及第二集電和配電層，并且其中，各層粘結在一起形成一個單一的印刷電路板。

2.根據權利要求1的燃料電池，其中，電連接器包括：

i)直通膜的連接器，其包括至少一個位于膜上的導電區域，或者

ii)外部連接器，其通過印刷電路板設置。

3.根據權利要求1或2的燃料電池，其中，燃料電池包括至少三個燃料電池板。

4.根據權利要求1的燃料電池，其中，每個燃料電池板包括：

a)一個離子滲透膜，該膜的第一表面上支撐有至少兩個陽極，該膜的第二表面上支撐有至少兩個陰極；或

b)至少兩個離子滲透膜，每個離子滲透膜的第一表面上支撐有一個陽極，每個離子滲透膜的第二表面上支撐有一個陰極。

5.根據權利要求1的燃料電池，其中，每個燃料電池板包括：

a)一個離子滲透膜，該膜的第一表面上支撐有至少三個陽極，該膜的第二表面上支撐有至少三個陰極；或

b)至少三個離子滲透膜，每個離子滲透膜的第一表面上支撐有一個陽極，每個離子滲透膜的第二表面上支撐有一個陰極。

6.根據權利要求1的燃料電池，其中，相鄰電極對中的被連接的電極局部重疊。

7.根據權利要求1的燃料電池，其中，每個印刷電路板的每層包括孔，燃料電池板堆疊時，這些孔對齊以形成穿過燃料電池的管路，所述管路基本上垂直于燃料電池板的平面伸展。

8.根據權利要求1的燃料電池，每個印刷電路板的每層包括一組孔，燃料電池板堆疊時，這些孔對齊以形成一組穿過燃料電池的管路。

9.根據權利要求8的燃料電池，其中，管路起到用于反應物的流入和排出通道的作用。

10.根據權利要求8的燃料電池，其中，管路起到用于冷卻劑的流入和排出通道的作用。

11.根據權利要求1的燃料電池，其中，集電和配電層包括框架，框架支撐配電導軌的板，以將第一對電極的陽極連接到相鄰的電極對的陰極上，從而將燃料電池板上的電極串聯地電連接。

12.根據權利要求1的燃料電池，其中，集電和配電層包括孔，當一組燃料電池板堆疊在一起時，這些孔形成基本上垂直于燃料電池板的平面伸展的管路。

13.根據權利要求1的燃料電池，其中，反應物分配層包括框架和孔，框架界定一組反應物分配通道，當一組燃料電池板堆疊在一起時，這些孔形成基本上垂直于燃料電池板的平面伸展的管路。

14.根據權利要求1的燃料電池，其中，

a)具有一個由基本上透氣的電解質材料構成的膜，該膜的第一表面上支撐有至少兩個陽極，該膜的第二表面上支撐有至少兩個陰極；或

b)具有至少兩個由基本上透氣的電解質材料構成的膜，每個膜的第一表面上支撐有一個陽極、第二表面上支撐有一個陰極；

上述膜連接到印刷電路板上，

其中，膜的第一表面上的一個陽極和膜的第二表面上的一個陰極基本上相互相對，形成一對電極。

15.根據權利要求1的燃料電池，其中，該膜連接到印刷電路板上，使每對電極的表面積與集電和配電層上的配電軌道的板、以及反應物通道對應。

16.根據權利要求1的燃料電池，其中，將燃料電池板堆疊在一起形成通道，通過通道將反應物輸送給電極，其中，管路基本上垂直于燃料電池板的平面伸展。

17.根據權利要求16的燃料電池，其中，所述管路連接到燃料電池板的反應物分配層上的反應物分配通道上。