[发明专利]燃料电池

权利要求书

1.一种燃料电池，包括：

发电层构件，用于将氢离子从一个表面移动到另外一个表面，并使所述氢离子在所述另外一个表面上与氧进行反应；以及

氧供应层，用于使从侧面吸取的大气中的氧扩散，以便将氧供应给所述另外一个表面，其中：

所述燃料电池具有水吸收层；

所述水吸收层的保持液态水的稳定性高于所述氧供应层的保持液态水的稳定性，所述水吸收层与所述氧供应层连通，并与发电层构件对向地放置，至少所述氧供应层介于所述水吸收层与发电层构件之间；

所述水吸收层在靠近吸取氧的侧面的平面位置处具有比在远离吸取氧的所述侧面的平面位置处高的保持液态水的稳定性。

2.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：

所述水吸收层是由不同于氧供应层的材料制成的片状构件；以及

用于所述水吸收层的材料具有比用于所述氧供应层的材料高的亲水性。

3.如权利要求2所述的燃料电池，其特征在于，所述氧供应层在将所述发电层构件与所述水吸收层连通的方向上的透气性比在沿着所述发电层构件的表面的方向上的透气性高。

4.如权利要求3所述的燃料电池，包括：

扩散层，所述扩散层位于所述氧供应层和所述发电层构件之间，所述扩散层的组织的平均开口尺寸小于所述氧供应层的平均开口尺寸、大于所述发电层构件的平均开口尺寸；以及

在所述扩散层中形成许多将所述氧供应层与所述发电层构件连通起来的通孔。

5.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述水吸收层的至少一部分直接向所述氧供应层外部的大气敞开。

6.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，氧气从吸取氧的所述侧面向所述发电层构件的供应，依靠氧通过氧供应层的自然扩散来进行。

7.一种燃料电池，所述燃料电池包括电解质膜、催化剂层、两个扩散层、燃料供应层、氧供应层、水吸收层和集电器，其中：

在该燃料电池的侧面当中，至少在平行于所述电解质膜的质子传导方向的侧面的一部分中，所述燃料电池具有开口；

所述水吸收层存在于所述氧供应层与所述集电器之间；并且

所述水吸收层的端部位于包含有所述开口的平面和以包含有所述开口的平面为基准的燃料电池的相反侧中的一个上；

所述水吸收层包括多个区域，每个区域具有与不同区域的亲水性不同的亲水性，

在所述多个区域当中，越靠近所述开口的区域中的亲水性越高。

8.如权利要求7所述的燃料电池，其特征在于：

所述氧供应层在所述集电器侧的表面上具有槽；以及

所述水吸收层的至少一部分位于所述槽中。

9.如权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，所述氧供应层具有多个孔，每个孔的深度方向是与质子传导方向平行的方向。

10.如权利要求9所述的燃料电池，其特征在于，所述水吸收层位于所述孔中。

11.如权利要求10所述的燃料电池，其特征在于，位于所述氧供应层和所述集电器之间的水吸收层与位于所述孔中的水吸收层相连接。

12.如权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，所述水吸收层不与所述扩散层接触。

13.如权利要求10所述的燃料电池，其特征在于，所述水吸收层不与所述扩散层接触。

14.如权利要求7所述的燃料电池，其特征在于：

所述集电器的端部位于以包含有所述开口的平面为基准的燃料电池的相反侧；以及

位于以包含有所述集电器中的开口的平面为基准的燃料电池相反侧的区域的至少一部分与所述水吸收层接触。

15.如权利要求14所述的燃料电池，其特征在于，所述集电器具有梳子状。

16.一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括燃料电池组，其中，

所述燃料电池组包括多个燃料电池；以及

所述燃料电池是如权利要求1至15所述的任何一种燃料电池。