催化层强制流通型燃料电池制造技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池装置，燃料电池装置由若干组双极板组件和若干组膜电极组件依次层叠而成，膜电极组件包括离子交换膜、阳极催化层、阴极催化层和阳极气体扩散层。取消阴极气体扩散层，双极板组件与阴极催化层直接接触，通过双极板组件上交指状流道设计，使工质进入阴极催化层后在横向产生强制流通，极大加快了阴极工质流速，同时保留了阳极气体扩散层，膜电极组件得到了更好的支撑保护，燃料电池装置寿命更有保障。通过引入阴极排气口的废气再循环，将阴极排气口的废气再循环至阳极进气口和/或阴极进气口，拓宽了燃料电池装置的使用范围，也降低了对动力二次电池的需求，即降低了系统总体成本。降低了系统总体成本。降低了系统总体成本。

【技术实现步骤摘要】
催化层强制流通型燃料电池


[0001]本申请涉及一种燃料电池装置，特别是一种创新的催化层强制流通型燃料电池装置。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种化学能转化为电能的装置，由若干组双极板组件和若干组膜电极组件依次层叠而成。燃料进入燃料电池装置内的阳极完成氧化反应，氧化剂进入燃料电池装置内的阴极完成还原反应。阳极和阴极的电化学反应，共同实现燃料电池装置对外输出电能的作用。
[0003]每一组膜电极组件通常由离子交换膜、分置于离子交换膜两侧的阳极催化层和阴极催化层、以及与阳极催化层贴合的阳极气体扩散层、与阴极催化层贴合的阴极气体扩散层层叠而成。一般来说，双极板组件由阳极板和阴极板组成，阳极板和阴极板之间有冷却液流道，双极板组件朝外的两个侧面分别布置有阳极流道和阴极流道，工质进、排气均是同一个流道中完成。
[0004]在阳极，燃料经由一组双极板组件的阳极流道，通过阴气体扩散层到达阴催化层，在催化层中的催化剂作用下完成氧化反应，解离为带负电的电子和带正电的离子，电子通过外电路输出至阴极催化层，而离子通过离子交换膜直接迁移至阴极催化层。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池装置（100），由若干组双极板组件（200）和若干组膜电极组件（300）依次层叠而成，其特征在于：所述膜电极组件（300）包括离子交换膜（1）、阳极催化层（10）、阴极催化层（20）和阳极气体扩散层（30），阳极催化层（10）与阳极气体扩散层（30）贴合接触；所述离子交换膜（1）为离子可穿透但电子不可穿透的非金属薄膜；所述阳极催化层（10）和阴极催化层（20）为多孔结构，内部孔隙中布置有贵金属催化剂颗粒和离子聚合物电解质；所述双极板组件（200）朝向所述阴极催化层（20）的外侧表面上设置有至少两组凹槽形流道，其中至少一组流道为阴极进气流道（21），另外至少一组为阴极排气流道（22）；所有的阴极进气流道（21）的一端汇总连通到阴极进气口（23），另一端被堵死；所有的阴极排气流道（22）的一端汇总连通到阴极排气口（24），另一端被堵死；阴极进气流道（21）与阴极排气流道（22）并列依次排布、呈交指状...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁辉，袁梓玉，袁梓彤，
申请(专利权)人：苏州辉美汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：