[发明专利]燃料电池系统及其电堆

权利要求书

1.一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：燃料供给装置，被构造成供给含氢燃料；氧化剂供给装置，被构造成供给含氧氧化剂；电堆，被构造成通过氢和氧的电化学反应产生功率和热，其中，电堆包括：

堆叠在一起的多个单体电池，所述多个单体电池中的每个单体电池包括隔板和设置在隔板之间的膜电极组件；

燃料进口，在电堆的第一端处连接到燃料供给装置，燃料进口被构造成将燃料引入到所述多个单体电池；

未反应燃料出口，位于电堆的第一端，未反应燃料出口被构造成将未反应的燃料从电堆排出；

燃料旁路通路，连接到燃料进口，燃料旁路通路被构造成将燃料从电堆的第一端旁路到电堆的第二端；

燃料分配通路，在电堆的第二端处连接到燃料旁路通路，并被构造成将燃料分配到所述多个单体电池；

未反应燃料引导通路，连接在燃料分配通路和未反应燃料出口之间，未反应燃料通路被构造成将未反应的燃料引导到未反应燃料出口。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，燃料旁路通路通过将隔板的延伸超过膜电极组件的部分中的燃料旁路孔相连通来形成。

3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，燃料分配通路通过将隔板的延伸超过膜电极组件的部分中的燃料供给孔相连通来形成，燃料供给孔连接到隔板中的燃料通路的第一侧。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统，其中，未反应燃料引导通路通过将隔板的延伸超过膜电极组件的部分中的燃料出口孔相连通来形成，燃料出口孔连接到隔板中的燃料通路的第二侧。

5.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，燃料旁路通路和燃料分配通路通过第一连通槽连接在一起，第一连通槽形成在所述多个单体电池的位于电堆的所述第二端处的最外面的单体电池中的端板、绝缘体、集流板和隔板中的至少一个中。

6.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，电堆还包括：

氧化剂进口，被构造成将氧化剂从氧化剂供给装置引入到所述多个单体电池；

未反应氧化剂出口，位于电堆的一侧处，电堆的所述一侧与电堆的设置有氧化剂进口的一侧相对；

反应冷却氧化剂通路，在氧化剂进口和未反应氧化剂出口之间延伸，反应冷却氧化剂通路被构造成将未反应的氧化剂分配到单体电池，并被构造成形成用于散热的氧化剂通路。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其中，反应冷却氧化剂通路被形成为沿着与燃料旁通路的延伸方向交叉的方向延伸。

8.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其中，反应冷却氧化剂通路位于隔板中的相应隔板的一侧上，隔板中的相应隔板的所述一侧与所述相应隔板的设置有燃料通路的一侧相对。

9.根据权利要求6所述的燃料电池系统，其中，每个单体电池的隔板中的第一隔板包括与膜电极组件的一侧相邻的燃料通路，隔板中的第二隔板包括与膜电极组件的另一侧相邻的反应冷却氧化剂通路。

10.一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：燃料供给装置，被构造成供给含氢燃料；氧化剂供给装置，被构造成供给含氧氧化剂；电堆，被构造成通过氢和氧的电化学反应产生功率和热，其中，电堆包括：

堆叠在一起的多个单体电池，所述多个单体电池中的每个单体电池包括隔板和设置在隔板之间的膜电极组件；

燃料进口，连接到燃料供给装置，燃料进口被构造成将燃料引入到所述多个单体电池；

未反应燃料出口，位于电堆的第一端，未反应燃料出口被构造成将未反应的燃料从电堆排出；

氧化剂进口，连接到氧化剂供给装置，氧化剂进口被构造成将氧化剂从氧化剂供给装置引入到所述多个单体电池；

未反应氧化剂出口，被构造成将未反应的氧化剂从电堆排出，其中，燃料进口、未反应燃料出口、氧化剂进口和未反应氧化剂出口形成在电堆的第一端处；

燃料旁路通路，连接到燃料进口，燃料旁路通路被构造成将燃料从电堆的所述第一端旁路到电堆的第二端；

燃料分配通路，在电堆的所述第二端处连接到燃料旁路通路，并被构造成将燃料分配到所述多个单体电池中的每个单体电池；

未反应燃料引导通路，连接在燃料分配通路和未反应燃料出口之间，未反应燃料通路被构造成将未反应的燃料引导到未反应燃料出口。