[发明专利]燃料电池组件

说明书

提供一种燃料电池组件(10)。该燃料电池组件(10)包括第一端板(12)，第二端板(14)，设在第一端板(12)和第二端板(14)之间的多个隔离板(16)，以及形成燃料电池堆(20)的多个燃料电池(18)。每个燃料电池(18)设在隔离板(16)的相邻隔离板之间。多个氧化剂流动通道(22)形成在隔离板(16)里。氧化剂流动通道(22)限定出第一流动通路。每个燃料电池(18)具有活性区域。隔离板(16)的一部分(28)延伸出燃料电池(18)的活性区域以在第一流动通路的下游部限定出第二流动通路。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池技术，尤其涉及一种阴极开放式质子交换膜燃料电池(PEMFC)组件。

背景技术

阴极开放式质子交换膜(PEM)燃料电池具有简单的构造和最小的电站成套以外的辅助设备。这种燃料电池在周围空气中运行，因此成本较小、不太复杂，并且比需要提供氧化剂流动通道和外部氧化剂供应系统的阴极封闭式燃料电池消耗更少的寄生功率。

然而，在高功率运行中，由于在小的、有限的空间里产生大量的热，所以阴极开放式质子交换膜燃料电池的热管理是一个问题，尤其是对于紧凑的燃料电池堆。

燃料电池的稳定运行需要有效、均匀的冷却。累计的热使质子导电膜干燥并且导致高欧姆损耗和劣化的功率输出。不均匀的热气流分布不可逆地破坏膜并且损害燃料电池的耐久性。

因此，希望有一种可以被有效冷却并且以大致均匀的热气流分布运行的燃料电池组件。

发明内容

由此，第一方面，提供一种燃料电池组件，包括第一端板，第二端板，设在第一端板和第二端板之间的多个隔离板，以及形成燃料电池堆的多个燃料电池，每个燃料电池设在隔离板的相邻隔离板之间。多个氧化剂流动通道形成在隔离板里。氧化剂流动通道限定出第一流动通路。每个燃料电池具有活性区域。隔离板的一部分延伸出燃料电池的活性区域以在第一流动通路的下游部限定出第二流动通路。

本发明的其他方面和优势将在以下结合附图以本发明的原理的实例的方式说明的详细描述中变得更易理解。

附图说明

本发明的实施例将参照附图仅以实例的方式进行描述。

图1是根据本发明一个实施例的燃料电池组件的局部剖视图；

图2是根据本发明一个实施例的设在一对隔离板的相邻隔离板之间的燃料电池的放大的示意性局部剖视图；

图3是图2中的燃料电池和隔离板的放大的示意截面图；

图4是根据本发明另一个实施例的燃料电池组件的前透视图；

图5是图4中的燃料电池组件的局部剖后视立体图；

图6A是传统燃料电池组件的热像图；

图6B是根据本发明一个实施例的燃料电池组件的热像图；

图7是根据本发明的一个实施例的燃料电池组件的电流密度和传统的燃料电池的电流密度的比较曲线；以及

图8是根据本发明的一个实施例的燃料电池组件的功率密度和传统的燃料电池的功率密度的比较曲线。

具体实施方式

以下结合附图的详细描述意指本发明当前优选的实施例的描述，并不指代本发明可以被实践的唯一形式。可以理解的是，相同或等同的功能可以被包含在本发明范围内的不同的实施例完成。