开放流场燃料电池制造技术

本发明专利技术提供的是聚合物电解质膜燃料电池组，其包含第一双极板；第二双极板；包含阴极、阳极(103)和在阴极与阳极之间插入的聚合物膜的电化学部件(101)；布置在第一双极板与阳极之间的阳极室(109)，所述阳极室包含至少一个入口(108)和至少一个出口；布置在第二双极板与阴极之间的阴极室，所述阴极室包含至少一个入口和至少一个出口，且其中所述阳极室(109)的几何面积大于所述阳极(103)的几何面积，或其中所述阴极室的几何面积大于所述阴极的几何面积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开放流场燃料电池本公开一般涉及聚合物电解质膜燃料电池的领域。典型的聚合物电解质膜(“PEM”)燃料电池包含电化学部件(ECP)，其包含用作电解质的聚合物膜、在该聚合物膜的一侧上的阳极、在膜的另一侧上的阴极。该阳极包含阳极电极催化剂。来自燃料气体例如氢的反应物与阳极电极催化剂接触并且离解产生质子。聚合物膜当充分水化时允许质子从阳极跨膜迁移至阴极。阴极包含阴极电极催化剂。来自阴极气体例如氧的反应物可在阴极电极催化剂上形成活性氧类物质，其与质子反应以形成水。此类单室燃料电池可被串联电连接以形成“燃料电池组(fuelcellstack)”。本公开提供了聚合物电解质膜燃料电池组，其包含第一双极板；第二双极板；包含阴极、阳极和在阴极与阳极之间插入的聚合物膜的电化学部件(ECP)。ECP布置在第一双极板和第二双极板之间。根据本公开，聚合物电解质膜燃料电池组包含布置在第一双极板与阳极之间的阳极室，以及布置在第二双极板与阴极之间的阴极室。阳极室包含至少一个入口和至少一个出口以使气体可进入和逸出室。在某些实施方案中，阳极室的几何面积大于阳极的几何面积。在其它实施方案中，阴极室的几何面积大于阴极的几何面积。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚合物电解质膜燃料电池组，其包含：第一双极板；第二双极板；电化学部件，其包含阴极、阳极和插入在所述阴极和所述阳极之间的聚合物膜；阳极室，包括布置在所述第一双极板和所述阳极之间的空间，所述阳极室包含至少一个入口和至少一个出口；阴极室，包括布置在所述第二双极板和所述阴极之间的空间，所述阴极室包含至少一个入口和至少一个出口；以及至少一个开放流场布置在阳极室和阴极室至少其中一个的内部，其中开放流场是指流场内的任何点可属于数个流体通道的结构，其中所述阳极室的几何面积大于所述阳极的几何面积；并且其中所述阳极室的至少一个入口中的任何入口至所述阳极之间的最短距离是m，所述阳极室的相同至少一个入口至所述阳极室的至少一个出口中的任何出口是L，且m/L为1%至30%的范围。2.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中m/L为2%至25%的范围。3.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中m/L为4%至15%的范围。4.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中所述阳极室的至少一个出口中的任一个出口至所述阳极之间的最短距离是n，所述阳极室的至少一个入口中的任何入口至所述阳极室的相同至少一个出口是L，且n/L为1%至30%的范围。5.根据权利要求4所述的燃料电池组，其中n/L为1%至15%的范围。6.根据权利要求4所述的燃料电池组，其中n/L为2%至10%的范围。7.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中开放流场布置在所述阳极室内部。8.根据权利要求7所述的燃料电池组，其中所述流场选自具有齿孔的成形金属薄片、金属泡沫、石墨泡沫、扩张金属网、金属丝网和烧结的多孔金属薄片。9.根据权利要求8所述的燃料电池组，其中所述流场包含至少两种选自具有齿孔的成形金属薄片、金属泡沫、石墨泡沫、扩张金属网、金属丝网和烧结的多孔金属薄片的材料。10.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中所述第一双极板是没有齿孔的成形金属薄片。11.根据权利要求10所述的燃料电池组，其中所述没有齿孔的成形金属薄片还包含与所述阳极直接接触的突起。12.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中开放流场布置在所述阴极室内部。13.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中所述阴极的几何面积等于所述阳极的几何面积。14.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中所述阳极室的几何形状是大体矩形的，在所述矩形的一侧具有至少一个入口且在所述矩形的相反侧具有至少一个出口。15.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中所述阳极室的几何形状是曲线的。16.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中所述阳极室的几何面积为2cm2至2400cm2的范围。17.根据权利要求1所述的燃料电池组，其中所述阳极的几何面积为2cm2至2000cm2的范围。18.一种聚合物电解质膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·C·布兰切特，詹姆斯·C·克罗斯III，
申请(专利权)人：努威拉燃料电池公司，
类型：发明
国别省市：