[发明专利]一种无双极板的多孔流场燃料电池单体及串并联电堆结构

权利要求书

1.一种无双极板的多孔流场燃料电池单体，其特征在于：包括阳极多孔层、阳极气体扩散层、膜电极、阴极气体扩散层、阴极多孔层、阴极挡板、冷却多孔层和阳极挡板；

阳极多孔层包括阳极多孔材料，阳极反应物经过阳极多孔层的孔隙进入阳极气体扩散层，最终到达膜电极参与电化学反应；阴极多孔层包括阴极多孔材料，阴极反应物经过阴极多孔层的孔隙进入阴极气体扩散层，最终到达膜电极参与电化学反应；冷却多孔层包括冷却多孔材料，冷却剂经过冷却多孔层的孔隙进行热量交换；阳极挡板将阳极多孔层和冷却多孔层分隔；阴极挡板将阴极多孔层和冷却多孔层分隔；

所述阳极多孔层还包括阳极多孔层边框，所述阳极多孔材料内嵌于阳极多孔层边框，阳极多孔层边框为固体导电材料，阳极多孔层边框一侧设置有阳极极耳；所述阴极多孔层还包括阴极多孔层边框，所述阴极多孔材料内嵌于阴极多孔层边框，所述阴极多孔层边框为固体导电材料，阴极多孔层边框一侧设置有阴极极耳；

所述阳极多孔材料、阴极多孔材料、冷却多孔材料至少之一的形状具有开放的流道结构；

所述阳极多孔材料、阴极多孔材料、冷却多孔材料至少之一的孔隙率、渗透率非均匀布置，孔隙率为50％-98％，在反应物传输路径长的区域采用大的孔隙率，在反应物传输路径短的区域采用小的孔隙率，使得整个多孔材料内流阻一致。

2.根据权利要求1所述的一种无双极板的多孔流场燃料电池单体，其特征在于：所述冷却多孔层还包括冷却多孔层边框，所述冷却多孔材料内嵌于冷却多孔层边框，冷却多孔层边框为固体材料。

3.根据权利要求1所述的一种无双极板的多孔流场燃料电池单体，其特征在于：所述阳极挡板和所述阴极挡板为固体导电材料。

4.一种由权利要求1至3中任一项所述的无双极板的多孔流场燃料电池单体组成的串并联电堆结构，其特征在于：包括Ns×Np节所述无双极板的多孔流场燃料电池单体，Ns节所述无双极板的多孔流场燃料电池单体堆叠形成1个串联子堆，将Np个所述串联子堆并联；

并联的相邻两节所述无双极板的多孔流场燃料电池单体共用一个所述阳极多孔层，相邻两个所述阴极极耳通过电缆连接，形成并联堆叠。

5.根据权利要求4所述的串并联电堆结构，其特征在于：并联的相邻两节所述无双极板的多孔流场燃料电池单体共用一个所述冷却多孔层，相邻两个所述阳极极耳通过电缆连接，形成并联堆叠。