[发明专利]燃料均匀分布逐级利用燃料电池及其工作方法

摘要

本发明公开一种燃料均匀分布逐级利用燃料电池及其工作方法，纵向均匀流场高效燃料电池包括阳极流场板和阴极流场板，阳极流场板和阴极流场板中均独立设置原料供应管路和支路，产物排出管路和支路，而且设置作为产物二次回收利用的氢气产物排出管路、氢气供给管路及支路，氧气产物排出管路、阵列状氧气供给支路，不仅原料和产物分离输送，而且将产物氧气和氢气引入电极中二次利用；为燃料电池提供了分散纵向输送流场，使燃料或氧化剂尽可能均匀的分散在电极表面，更高效的将化学能转化为电能，提高反应效率，最大限度的发挥电池的放电效率。

主权项

1.燃料均匀分布逐级利用燃料电池，其特征在于：包括设置在燃料电池本体上的阳极流场板(1)、阳极缓冲腔(2)、阳极电极(3)、交换膜(4)、阴极电极(5)、阴极缓冲腔(6)和阴极流场板(7)；所述的阳极流场板(1)中分别独立设置有硼氢化物供给管路(9)、硼氢化物产物排出管路(13)、氢气产物排出管路(17)和氢气供给管路(18)，阳极流场板(1)中还设置有分别与硼氢化物供给管路(9)、硼氢化物产物排出管路(13)、氢气产物排出管路(17)和氢气供给管路(18)连通的树状硼氢化物供给支路(10)、阵列状硼氢化物产物排出支路(14)、树状氢气产物排出支路(16)和阵列状氢气供给支路(19)，各支路出口均匀交错分布；所述的硼氢化物产物排出管路(13)中接近硼氢化物产物排出口位置设置有阳极气液分离段(12)；所述的阴极流场板(7)中分别独立设置有过氧化氢供给管路(22)、过氧化氢产物排出管路(26)、氧气产物排出管路(29)和氧气供给管路(31)，阴极流场板(7)中还设置有分别与过氧化氢供给管路(22)、过氧化氢产物排出管路(26)、氧气产物排出管路(29)和氧气供给管路(31)连通的树状过氧化氢供给支路(23)、阵列状过氧化氢排出支路(27)、树状氧气产物排出支路(30)、阵列状氧气供给支路(32)，各支路出口均匀交错分布；所述的过氧化氢产物排出管路(26)中接近过氧化氢产物排出口位置设置有阴极气液分离度段(25)；所述的阳极电极(3)中设置有阳极电极隔离段(15)，阴极电极(5)中设置有阴极电极隔离段(28)，阳极电极隔离段(15)和阴极电极隔离段(28)将电极上下相隔绝分成上半段和下半段，使流体在电极上下半段不互相流通；阳极电极隔离段(15)和阴极电极隔离段(28)并将阳极缓冲腔(2)和阴极缓冲腔(6)分为上半部和下半部，缓冲腔上半部和下半部隔绝；阳极缓冲腔(2)上半部覆盖阳极电极(3)上半段，阳极缓冲腔(2)下半部覆盖阳极电极(3)下半段，阴极缓冲腔(6)上半部覆盖阴极电极(5)上半段，阴极缓冲腔(6)下半部覆盖阴极电极(5)下半段；树状硼氢化物供给支路(10)出口与阳极电极(3)下半段连通，阵列状硼氢化物产物排出支路(14)与阳极缓冲腔(2)下半部连通，树状氢气产物排出支路(16)与阳极电极(3)上半段连通，阵列状氢气供给支路(19)与阳极缓冲腔(2)上半部连通；树状过氧化氢供给支路(23)出口与阴极电极(5)下半段连通，阵列状过氧化氢排出支路(27)与阴极缓冲腔(6)下半部连通，树状氧气产物排出支路(30)与阴极电极(5)上半段连通，阵列状氧气供给支路(32)与阴极缓冲腔(6)上半部连通；硼氢化物产物排出管路(13)位于阳极流场板(1)下半段，氢气供给管路(18)位于阳极流场板(1)上半段，硼氢化物产物排出管路(13)与氢气供给管路(18)连通；过氧化氢产物排出管路(26)位于阴极流场板(7)下半段，氧气供给管路(31)位于阴极流场板(7)上半段，过氧化氢产物排出管路(26)与氧气供给管路(31)连通。