[發(fā)明專利]帶陽極旁路的陰極接口板組件及包括該組件的燃料電堆

有效

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• 申請日: 2023-07-18
• 公開（公告）號: CN116613366B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設計）人: 肖恩·阿亞
• 申請（專利權）人: 上海韻量新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/2483
• 分類號: H01M8/2483;H01M8/0258;H01M8/04291
• 代理公司: 北京北匯律師事務所 11711
• 代理人: 郭耀

1.一種燃料電堆，其特征在于，包括：

發(fā)電電堆（18）；

以及，設置在所述發(fā)電電堆陰極側的帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）；

所述帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）包括至少一個包含陰極半板（4）和陽極半板（3）的雙極板（2），雙極板（2）的陰極半板（4）和陽極半板（3）之間所形成的腔體（14-1）與冷卻液流道阻隔，且所述腔體（14-1）與燃料氣體進氣歧管（6）和燃料氣體出氣歧管（7）連通并流通燃料氣體；

所述帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）進一步包括至少一個膜電極組件（5），且其中一個膜電極組件（5）設置于所述帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）中最靠近發(fā)電電堆（18）的一側，所述膜電極組件（5）與帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）中最靠近發(fā)電電堆（18）一側的雙極板（2）中的陰極半板（4）毗鄰設置；膜電極組件（5）的兩側分別流通燃料氣體和氧化氣體，膜電極組件（5）具有發(fā)電功能；

所述帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）中所述腔體（14-1）與燃料氣體進氣歧管（6）的連接通道位于發(fā)電電堆的燃料氣體進氣流向的上游。

2.根據(jù)權利要求1所述的燃料電堆，其特征在于，所述膜電極組件（5）包括兩片氣體擴散層（8）、粘結層（9）、電解質膜（11）、催化層和邊框（10），其中，兩片氣體擴散層（8）通過粘結層（9）粘接于邊框兩側，電解質膜（11）、催化層夾設于兩片氣體擴散層（8）之間。

3.根據(jù)權利要求1所述的燃料電堆，其特征在于，所述帶陽極旁路的陰極接口板組件中陰極半板（4）與膜電極組件（5）之間的腔體（15）與氧化氣體進氣歧管（12）和氧化氣體出氣歧管（13）連通并流通氧化氣體。

4.根據(jù)權利要求1所述的燃料電堆，其特征在于，所述發(fā)電電堆（18）中與帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）毗鄰的發(fā)電單池的陽極半板與所述陰極接口板組件（1）中的膜電極組件（5）之間的腔體（14-2）與燃料氣體進氣歧管（6）和燃料氣體出氣歧管（7）連通并流通燃料氣體。

5.根據(jù)權利要求1所述的燃料電堆，其特征在于，帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）包括多個雙極板（2），相鄰的雙極板（2）與雙極板（2）之間進一步設有膜電極組件。

6.根據(jù)權利要求5所述的燃料電堆，其特征在于，膜電極組件（5）與帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）的陽極半板（3）之間的腔體與燃料氣體進氣歧管和燃料氣體出氣歧管連通且流通燃料氣體，膜電極組件（5）與帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）的陰極半板（4）之間的腔體與氧化氣體進氣歧管和氧化氣體出氣歧管連通且流通氧化氣體。

7.根據(jù)權利要求1所述的燃料電堆，其特征在于，僅包括一個陰極接口板組件的雙極板（2）。

8.根據(jù)權利要求1所述的燃料電堆，其特征在于，帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）中所述雙極板（2）的陰極半板（4）和陽極半板（3）之間所形成的腔體（14-1）與冷卻液通道阻隔是所述腔體（14-1）與冷卻液進液歧管（22）和/或冷卻液出液歧管（23）之間的連接通道上設置阻隔部件（24）。

9.根據(jù)權利要求1所述的燃料電堆，其特征在于，帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）中所述雙極板（2）的陰極半板（4）和陽極半板（3）之間所形成的腔體（14-1）分別與燃料氣體的進氣/出氣歧管通過連接通道連通，且所述腔體（14-1）與燃料氣體進氣歧管（6）之間的連接通道在腔體側的端口在重力方向高于所述腔體（14-1）與燃料氣體出氣歧管（7）連接通道在腔體側端口。

10.根據(jù)權利要求1所述的燃料電堆，其特征在于，帶陽極旁路的陰極接口板組件（1）中所述雙極板（2）的陰極半板（4）和陽極半板（3）之間所形成的腔體（14-1）分別與燃料氣體進氣歧管（6）和燃料氣體出氣歧管（7）通過連接通道連通，所述腔體（14-1）與燃料氣體出氣歧管（7）之間的連接通道在腔體側端口位于該腔體重力方向上的底部。