[发明专利]空间MEA结构燃料电池

摘要

本发明公开了一种空间结构的MEA燃料电池，包括空间结构MEA、扩散层、反应气体流道、极板、水流道。空间结构MEA为井字型、十字型或蜂巢型网状结构；扩散层呈现方形管状结构，相嵌在MEA内部或被MEA与极板合围；反应气体流道内壁设置有螺旋导流板；反应气体在流道内壁顺着螺旋导流板流动，并通过壁面设置的小孔进入气体扩散层；扩散层分为反应气体扩散层和水汽吸附层；极板在扩散层的外部；水流道包括冷却水流道和排水流道，产生的水被水汽吸附层吸附进入排水流道。本发明能有效增加反应活性面积、提高反应气体传输能力和单位体积的功率密度、减少水淹，使气体利用的更充分；用于电堆可减少电堆的单片数量，缩小电堆体积，增加电堆布置的灵活性，扩展了燃料电池的实际应用。

主权项

一种空间结构的MEA燃料电池，其特征在于包括空间结构MEA、扩散层、反应气体流道、极板、水流道；所述的空间结构MEA为井字型、十字型或蜂巢型网状结构；从中心到两侧依次按照质子交换膜、催化层、微孔层的方式排布；所述的扩散层呈现方形管状结构，镶嵌在MEA内部或被MEA与极板合围，包括气体扩散层和水汽吸附层；所述的反应气体流道包括阳极流道和阴极流道，被扩散层包围，反应气体流道内壁设置有螺旋导流板；反应气体在流道内壁顺着螺旋导流板流动，并通过壁面设置的小孔进入气体扩散层、微孔层、催化层；所述的极板在扩散层的外部，包围着处于外围的扩散层；所述的水流道在极板内部，包括冷却水流道和排水流道，循环水在冷却水流道内流动对电池进行冷却，电池内产生的水被水汽吸附层吸附进入排水流道并被排出。