[發明專利]單體燃料電池和燃料電池電堆

在審

• 申請號: 201811478722.2
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109509894A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 耿珺;柴茂榮;李鵬飛;宋耀穎;陸維
• 申請（專利權）人: 國家電投集團氫能科技發展有限公司
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258;H01M8/0267;H01M8/1007;H01M8/248
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

1.一種單體燃料電池，其特征在于，包括：

陽極板，所述陽極板包括陽極反應區和環繞所述陽極反應區的陽極邊緣區，所述陽極邊緣區的第一側面設有陽極密封槽；

陰極板，所述陰極板包括陰極反應區和環繞所述陰極反應區的陰極邊緣區，所述陰極邊緣區的第一側面設有陰極密封槽；

膜電極組件，所述膜電極組件包括層疊設置的陽極氣路擴散層、膜電極、陰極氣路擴散層，所述膜電極組件夾設在所述陽極板的第一側面與所述陰極板的第一側面之間，且所述陽極氣路擴散層與所述陽極反應區正對，所述陰極氣路擴散層與所述陰極反應區正對，所述膜電極伸出所述陽極氣路擴散層和所述陰極氣路擴散層的至少部分通過設于所述陽極密封槽和所述陰極密封槽的密封件夾持。

2.根據權利要求1所述的單體燃料電池，其特征在于，所述陽極密封槽的靠近所述陽極反應區的一側邊沿到所述陽極反應區的距離為d，所述陰極密封槽的靠近所述陰極反應區的一側邊沿到所述陰極反應區的距離為e，滿足：d≤15mm，e≤15mm。

3.根據權利要求1所述的單體燃料電池，其特征在于，所述陽極密封槽環繞所述陽極反應區設置，所述陰極密封槽環繞所述陰極反應區設置。

4.根據權利要求1所述的單體燃料電池，其特征在于，所述密封件為預成型件或點膠而成的密封線。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的單體燃料電池，其特征在于，還包括：柵板，所述柵板設在所述陰極邊緣區的第二側面，且所述柵板設有用于流通冷卻劑的柵板流道。

6.根據權利要求5所述的單體燃料電池，其特征在于，還包括：冷卻側組件，所述冷卻側組件設在所述陰極反應區的第二側面，所述柵板環繞所述冷卻側組件，所述冷卻側組件設有供冷卻劑流動的冷卻劑流道，所述柵板流道與所述冷卻劑流道連通。

7.根據權利要求1-4中任一項所述的單體燃料電池，其特征在于，所述陽極邊緣區和所述陰極邊緣區各自包括：兩個沿第一方向相對設置的第一邊緣區、兩個沿第二方向相對設置的第二邊緣區；

兩個所述第一邊緣區中的一個設有冷卻劑出口和燃料氣進口，兩個所述第一邊緣區中的另一個設有冷卻劑進口和燃料氣出口；

兩個所述第二邊緣區中的一個設有氧化劑進口，兩個所述第二邊緣區中的另一個設有氧化劑出口。

8.根據權利要求1-4中任一項所述的單體燃料電池，其特征在于，還包括：氣路組件，所述陰極反應區的第一側面相對于所述陰極邊緣區的第一側面朝所述陰極板的第二側面凹陷設置以形成沉槽，所述氣路組件設置在所述沉槽，所述氣路組件包括多個用于供氣、水通過的通孔。

9.根據權利要求8所述的單體燃料電池，其特征在于，所述陰極密封槽的底壁與所述陰極反應區的第一側面等高設置。

10.根據權利要求8所述的單體燃料電池，其特征在于，所述陰極反應區的第一側面設有陰極流道，所述陰極流道包括設于所述陰極反應區的凹槽。

11.根據權利要求8所述的單體燃料電池，其特征在于，所述陰極反應區的第一側面與所述陰極邊緣區的第一側面的連接處形成為階梯形，所述氣路組件通過所述陰極反應區的第一側面與所述陰極邊緣區的第一側面之間的階梯面定位。

12.根據權利要求1-4中任一項所述的單體燃料電池，其特征在于，所述陽極板、所述陰極板均為包括凹槽的平板形，且所述陽極流道包括設于所述陽極反應區第一側面的凹槽，所述陰極流道包括設于所述陰極反應區第一側面的凹槽。

13.根據權利要求1-12中任一項所述的單體燃料電池，其特征在于，所述陽極板、所述陰極板為在第一側面和第二側面均凹凸的板體。

14.一種燃料電池電堆，其特征在于，包括：如權利要求1-13中任一項所述的單體燃料電池，多個所述單體燃料電池層疊設置，所述單體燃料電池的陰極板的第二側面與相鄰的一個單體燃料電池的陽極板的第二側面相對設置。