[实用新型]气体扩散组件、膜电极组件、燃料电池单元和燃料电池堆

说明书

本实用新型涉及燃料电池技术领域，提供一种气体扩散组件、膜电极组件、燃料电池单元和燃料电池堆。气体扩散组件包括气体扩散层和支撑架，气体扩散层形成有多个间隔布置的流道，支撑架设置在流道内并支撑在流道的通道壁上。由于气体扩散层形成有多个间隔布置的流道，通过多个流道的表面，可以有效扩大气体扩散层与流体的接触面积，从而更易于使通过气体扩散层的流体均匀分布并流过气体扩散层，避免流体在气体扩散层处形成集聚，由于支撑架设置在流道内并支撑在流道的通道壁上，这样可以有效地提升气体扩散层的自身结构强度，避免气体扩散层由于老化、高压和各电化学反应的影响而出现的自身结构强度降低的问题，从而提升了气体扩散层的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种气体扩散组件，一种膜电极组件，一种电池单元和一种燃料电池堆。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)中，膜电极组件通常包括电解质膜层和分别位于电解质膜的膜面两侧阳极催化层和阴极催化层以及阳电极板和阴电极板，阳极催化层和阳电极板之间设置有第一气体扩散层，阴极催化层和阴电极板之间设置有第二气体扩散层。导电的气体扩散层有助于重新分布燃料气体。

然而，现有的膜电极组件中，在使用一段时间后，由于高压和老化，将使得气体扩散层的结构出现塌陷，从而影响了燃料气体的均匀分布。

为此，本申请提供一种新的气体扩散组件。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种气体扩散组件，该气体扩散组件具有较好的结构强度，并且能够使通过的流体均匀地分布。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种气体扩散组件，所述气体扩散组件用于燃料电池，所述气体扩散组件包括气体扩散层和支撑架，其中，所述气体扩散层形成有多个间隔布置的流道，所述支撑架设置在所述流道内并支撑在所述流道的通道壁上。

在该技术方案中，由于气体扩散层形成有多个间隔布置的流道，这样通过多个流道的表面，可以有效扩大气体扩散层与流体的接触面积，从而更易于使通过气体扩散层的流体均匀分布并流过气体扩散层，避免流体在气体扩散层处形成集聚，同时，由于支撑架设置在流道内并支撑在流道的通道壁上，这样可以有效地提升气体扩散层的自身结构强度，避免气体扩散层由于老化、高压和各电化学反应的影响而出现的自身结构强度降低的问题，从而提升了气体扩散层的使用寿命。

进一步地，所述支撑架沿着所述流道的延伸方向延伸，并且所述支撑架上形成有多个气孔。

更进一步地，所述支撑架支撑在所述流道的全部的通道壁上。

另外，所述支撑架和所述流道的通道壁形状适配地支撑。

进一步地，所述气体扩散层的表面上形成有凹槽以作为所述流道，每个所述凹槽内形状适配地嵌设有所述支撑架。

更进一步地，多个所述支撑架通过连接板依次连接为整体，所述连接板设置在所述凹槽的槽口边沿上。

另外，本实用新型提供一种膜电极组件，该膜电极组件包括电解质膜、阳极催化层、阴极催化层和以上任意所述的气体扩散组件，其中，所述阳极催化层和所述阴极催化层分别设置在所述电解质膜的两侧膜面上；所述气体扩散组件分别设置在所述阳极催化层和所述阴极催化层的背向所述电解质膜的外侧表面上，以分别作为第一气体扩散层和第二气体扩散层。这样，如上所述的，通过上述的气体扩散组件，该膜电极组件的自身结构强度得到提升，流体能够有效地均匀分布。

此外，本实用新型还提供一种燃料电池单元，该燃料电池单元包括阳极板、阴极板和以上所述的膜电极组件，其中，所述阳极板和所述阴极板分别位于所述电解质膜的两侧。

进一步地，所述燃料电池单元包括分别设置在第一气体扩散层和第二气体扩散层各自的外侧面上的隔离件，一侧的隔离件包括所述阳极板，另一侧的隔离件包括所述阴极板。