[发明专利]质子交换薄膜燃料电池堆叠和燃料电池堆叠模块

权利要求书

1.一种质子交换薄膜燃料电池堆叠，其包括：

多个重复的串联电耦合的燃料电池堆叠模块，其通过小于每平方英寸60磅的压 缩力以可密封方式安装在一起，其中所述燃料电池堆叠模块各自包括导电散热片， 且其中每一所述燃料电池堆叠模块的各自的散热片为所述燃料电池堆叠内的所述 相应燃料电池堆叠模块中的每一者提供显著不同程度的冷却，使得所述多个燃料电 池堆叠模块中的任一者的所得操作温度与所述多个燃料电池堆叠模块中的任何其 它者的所述操作温度相差小于百分之十。

2.根据权利要求1所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其进一步包括：

第一和第二端板，其相对于彼此以预定间隔关系而安置，且其中所述多个燃料电 池堆叠模块安置在所述相应第一与第二端板之间，且其中所述第一和第二端板耦合 在一起，且组合地向所述相应燃料电池堆叠模块中的每一者施加所述小于每平方英 寸60磅的压缩力。

3.根据权利要求2所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其进一步包括：

耦合件，其具有相对的末端，所述末端个别地与所述相应第一和第二端板协作且 将所述相应第一和第二端板连接在一起，且所述耦合件穿过所述相应燃料电池堆叠 模块中的每一者。

4.根据权利要求2所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其进一步包括：

耦合件，其具有相对的末端，所述末端个别地与所述相应第一和第二端板协作且 将所述相应第一和第二端板连接在一起，且所述耦合件不穿过所述相应燃料电池堆 叠模块。

5.根据权利要求1所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其中所述相应燃料电池堆叠 模块被个别地扣紧在一起以便产生所述小于每平方英寸60磅的压缩力。

6.根据权利要求5所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其进一步包括：

扣件，其为所述相应燃料电池堆叠模块中的每一者所具有且啮合邻近的并置燃料 电池堆叠模块，且产生所述小于每平方英寸60磅的压缩力。

7.根据权利要求1所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其中所述相应燃料电池堆叠 模块进一步包括：

框架，其具有相对的第一和第二侧以及内部和外部周边边缘，且其中所述内部周 边边缘界定内部腔，且其中相应框架大体上自对准，且其中所述相应框架各自界定 空气通路，所述空气通路在所述内部与外部周边边缘之间延伸且与其所述内部腔连 通。

8.根据权利要求7所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其中安装凸缘与所述框架的 所述内部周边边缘一体制成且延伸到所述框架的所述内部腔中，且其中所述框架进 一步界定各自相对于所述腔以流体流动关系而耦合的燃料气体通路和排放气体通 路，且其中所述相应燃料电池堆叠模块的所述燃料气体和排放气体通路相对于彼此 以流体流动关系而耦合。

9.根据权利要求8所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其中所述相应燃料气体通路 相对于至少部分由所述框架的所述第一侧界定的多个燃料气体通道以流体流动关 系而耦合，且其中所述燃料气体通道以流体流动关系而耦合到所述框架的所述内部 腔。

10.根据权利要求8所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其中所述相应燃料电池堆叠 模块进一步包括：

第一气体扩散层，其定位在所述框架的所述腔内；

质子交换薄膜，其接纳在所述腔内且相对于所述安装凸缘以贴靠密封关系而安 置，且其中所述质子交换薄膜具有相对于所述第一气体扩散层并置的阳极侧和相对 的阴极侧；以及

第二气体扩散层，其定位在所述框架的所述腔内且相对于所述质子交换薄膜的所 述阴极侧并置；

其中所述导电散热片接纳在所述框架的所述腔内，且相对于所述第二气体扩散层 并置，且其中所述散热片相对于由所述框架界定的所述空气通路以流体流动关系而 定向。

11.根据权利要求10所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其中所述散热片是波纹金 属。

12.根据权利要求10所述的质子交换薄膜燃料电池堆叠，且其中所述散热片是网状金 属泡沫。