[发明专利]一种单体燃料电池、燃料电池堆、工作方式

说明书

本发明公开了一种单体燃料电池、燃料电池堆、工作方式；属于新能源汽车燃料电池技术领域；其技术要点：包括：第二板、膜电极组、第一板；所述膜电极组设置在第二板与第一板之间；所述第一板的上侧设置有向上凸出的半水滴状凸起与向下凹入的半水滴状凹陷；所述第一板的下侧设置有向下凸出的半水滴状凸起与向上凹入的半水滴状凹陷。采用本申请的一种单体燃料电池、燃料电池堆、工作方式，能够有效的提高燃料电池的稳定性。

技术领域

本发明涉及新能源汽车燃料电池这一技术领域，具体涉及一种单体燃料电池、燃料电池堆、工作方式。

背景技术

单个燃料电池的典型结构，包括：位于两侧的第一板、第二板，以及夹在第一板与第二板之间的膜电极组。将上述单个燃料电池叠堆在一起，便可以构成燃料电池堆。

针对单体燃料电池的研究较多，例如：CN 110993984 A(本田技研工业株式会社)、CN110785881 A(罗伯特·博世有限公司)、CN106104878A(大众汽车有限公司)、CN105529487A(丰田自动车株式会社)等。

从上述研究问题可知，燃料电池面临着两个问题：一是如何避免水分堵塞第一板的流道；二是，如何使得第一板的温度均匀冷却；三是如何充分冷却燃料电池整体的温度。

因此，本申请着重解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种单体燃料电池。

本发明的另一目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种燃料电池堆。

本发明的再一目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种燃料电池堆的工作方式。

本发明的技术方案如下：

一种单体燃料电池，从上至下依次包括：第二板、膜电极组、第一板；

所述第一板上设有空气入口连通孔、空气出口连通孔，所述空气入口连通孔、空气出口连通孔呈对角线设置；

所述第二板上设有：氢气入口连通孔、氢气出口连通孔；氢气入口连通孔、氢气出口连通孔布置在第二板的两边。

所述膜电极组从上至下依次包括：氢气扩散层、催化层、质子交换膜、催化层、空气扩散层；

集流板的第一板的上表面面向空气，且与空气扩散层接触；

集流板的第二板的下表面面向氢气，且与氢气扩散层接触；

所述第一板的上侧设置有向上凸出的半水滴状凸起与向下凹入的半水滴状凹陷；

所述第一板的下侧设置有向下凸出的半水滴状凸起与向上凹入的半水滴状凹陷。

进一步，第一板的上侧设置有向上凸出的半水滴状凸起与第一板的下侧设置的向上凹入的半水滴状凹陷对应；

第一板的上侧设置的向下凹入的半水滴状凹陷与第一板的下侧设置有向下凸出的半水滴状凸起对应。

进一步，第一板的上侧设置的半水滴状凸起与半水滴状凹陷均采用梅花型排列。

进一步，第一板上还设有：冷却水入口连通孔、冷却水出口连通孔；并且，冷却水入口连通孔设置在空气出口连通孔所处的一边，即空气流动的方向与冷却水流动的方向相反。

一种燃料电池堆，采用前述的单体燃料电池在水平方向和/或竖向方向叠堆。

一种燃料电池堆，由集流板与膜电极组相互层叠叠加而成；

其中，集流板包括：位于上部的第一板、位于下部的第二板；所述第一板与第二板平行设置，且第一板中部的下表面与第二板中部的上表面设置有冷却水流腔；