[发明专利]具有改善的热特征的燃料电池

权利要求书

1.燃料电池，包括阳极、阴极、夹在所述阳极和所述阴极之间的聚合物电解质膜、设置在所述阴极和所述阳极的每一上的气体扩散层、设置在所述阳极侧和阴极侧上的所述气体扩散层上的气流分布层、和任选地设置在所述气流分布层上的冷却剂板，其中所述阳极侧和/或阴极侧上的气体扩散层和气流分布层的组合的热阻足以允许所述阴极在升高的温度操作以有效地蒸发在所述阴极处生成的水。

2.权利要求1的燃料电池，其中所述阴极是包含有机材料和贵金属催化剂的纳米结构化的薄膜电极层。

3.权利要求2的燃料电池，其中所述阴极基本不含碳黑。

4.权利要求2的燃料电池，其中所述阴极层的厚度小于大约3微米。

5.权利要求2的燃料电池，其中所述阴极层的厚度是大约0.1微米－2微米。

6.权利要求2的燃料电池，其中所述阴极层的厚度是大约0.1-1微米。

7.权利要求1的燃料电池，其中所述气流分布层包括网格流场，所述网格流场限定矩形状图案的气体流动通道，仅仅一部分所述矩形状图案和所述邻近的气体扩散层直接接触。

8.权利要求1的燃料电池，其中所述气流分布层包含网格筛网。

9.权利要求1的燃料电池，其中所述气体扩散层和所述气流分布层之间的接触热阻基本上大于零，并且其中导热率小于所述气流分布层和/或所述气体扩散层的导热率的涂层设置在所述气体扩散层和所述气流分布层之间。

10.改善燃料电池低温特征的方法，包括：提供燃料电池，所述燃料电池包括电极厚度小于大约1微米的纳米结构化的薄膜阴极和将反应物气体分布到所述阴极的气流分布体；提高所述气流分布体的热阻和/或接触热阻，并使得所述阴极的温度能够升到显著高于所述反应物气体的温度，以防在所述阴极处水溢流。