[发明专利]稳定化的燃料电池流场

权利要求书

1、一种用于燃料电池中的装置，包括：

接收第一反应物的阴极催化剂；

接收预期量第二反应物的阳极催化剂，该阴极催化剂和阳极催化剂分别催 化第一反应物和第二反应物发生电化学反应在阳极催化剂和阴极催化剂之间产 生电流，其中，电化学反应消耗的第一反应物的量对应于为产生所需电子流所 需要的第二反应物的阈值量；以及

第一燃料电池部分，其特征包括限制第一反应物的消耗以维持所述阈值量 在第二反应物预期量的所需范围内。

2、如权利要求1所述的装置，其中第一燃料电池部分和燃料电池的另一部 分都包括具有让第一反应物流入阴极催化剂的开口的多孔层，而且其特征包括 部分阻塞开口的填料。

3、如权利要求2所述的装置，其中填料选自氧化物材料、聚合物材料或碳 材料中的至少一种。

4、如权利要求1所述的装置，其中该第一燃料电池部分包括相同尺寸的第 一通道，其特征在于包括至少一个与第一通道尺寸不同的第二通道。

5、如权利要求1所述的装置，其特征包括该第一燃料电池部分具有接收第 一反应物的平行通道，并且其中燃料电池另一部分的流场包括接收第一反应物 的交指通道。

6、如权利要求1所述的装置，其包括催化材料，其特征包括相对于靠近燃 料电池另一部分的催化材料的量，靠近第一燃料电池部分的催化材料量更多。

7、如权利要求1所述的装置，其特征包括相比于燃料电池的另一部分，所 述第一燃料电池部分保持在更凉的温度。

8、如权利要求7所述的装置，其中，该装置包括具有冷却剂入口和冷却剂 出口的冷却通道，比起冷却剂出口，该第一燃料电池部分更靠近冷却剂入口。

9、如权利要求1所述的装置，其中第一燃料电池部分包括具有让第一反应 物流入阴极催化剂的开口的多孔层，其特征在于该第一燃料电池部分在邻近该 多孔层处具有阻挡层来限制第一反应物流向该阴极催化剂。

10、如权利要求9所述的装置，包括在阴极催化剂和阳极催化剂之间的离 子膜，并且所述阻挡层位于阴极催化剂和离子膜之间。

11、一种用于燃料电池的方法，包括：

限制在燃料电池的阴极催化剂处的第一反应物的消耗，以减少阳极催化剂 处所需的第二反应物的阈值量。

12、如权利要求11所述的方法，包括限制燃料电池组的所选部分中的第一 反应物的消耗量。

13、如权利要求12所述的方法，包括在燃料电池所选部分中使用相对于在 燃料电池其它部分中减少的催化材料量。

14、如权利要求12所述的方法，包括在燃料电池所选部分中使用相对于在 燃料电池其它部分中减小的通道尺寸。

15、如权利要求12所述的方法，包括在燃料电池所选部分中使用平行的流 场通道，并且在燃料电池的其它部分中使用交指的流场通道。

16、如权利要求12所述的方法，包括相对于燃料电池的其它部分，将所选 部分维持在较低的温度。

17、如权利要求11所述的方法，包括限制第一反应物流向阴极催化剂。

18、如权利要求17所述的方法，包括部分阻塞第一反应物流向阴极催化剂。

19、如权利要求18所述的方法，包括用填料部分阻塞流经阴极催化剂附近 的多孔层的开口。

20、如权利要求18所述的方法，包括用隔离层和布层部分阻塞流动。