[发明专利]一种自增湿燃料电池

权利要求书

1.一种自增湿燃料电池，它由至少两个燃料电池单体叠加而成，每个燃料电池单体依次含有阳极流场板（100）、膜电极（200）和阴极流场板（300），其特征在于：每个燃料电池单体膜电极（200）至少由增湿区（202）和反应区（203）两部分构成，每个燃料电池单体阳极流场板（100）至少由阳极增湿流场（102）和阳极气体反应流场（103）两部分构成，每个燃料电池单体阴极流场板（300）至少由阴极增湿流场（302）和阴极气体反应流场（303）两部分构成；阳极增湿流场（102）、膜电极增湿区（102）、阴极增湿流场（302）位置相互对应；阴极反应气体流经阴极气体反应流场（303）后穿过膜电极流经阳极增湿流场（102）后流出电池；经过膜电极反应区（203）的阴极反应尾气所携带的水蒸气能够透过膜电极增湿区（202）为阴极反应气体和阳极反应气体中至少一种进行增湿。

2.按照权利要求1所述的一种自增湿燃料电池，其特征在于：所述的燃料电池单体膜电极（200）包含增湿区（202）和反应区（203），反应区（203）至少由阳极扩散层（211）、阳极催化层（212）、质子交换膜（213）、阴极催化层（214）、阴极扩散层（215）五层构成，增湿区（202）至少由阳极支撑层（216）、质子交换膜（213）、阴极支撑层（217）三层组成，膜电极（200）上布置有气体通孔（204），能够使阴极反应气体从阴极流场板（300）上的阴极气体反应流场（303）进入到阳极流场板（100）上的阳极增湿流场（102）。

3. 按照权利要求1所述的一种自增湿燃料电池，其特征在于：所述的阳极流场板（100）上的阳极增湿流场（102）和阳极气体反应流场（103）通过阳极密封件（106）相互隔离以避免阳极气体与阴极气体相互混合，所述的阴极流场板（300）上的阴极增湿流场（302）和阴极气体反应流场（303）通过阴极密封件（306）相互隔离以保证阴极气体按照设计的流动方式流动。

4. 按照权利要求3所述的一种自增湿燃料电池，其特征在于：所述的阳极流场板（100）面向膜电极（200）的一侧有阳极增湿流场（102）和阳极气体反应流场（103），背向膜电极一侧上有燃料电池冷却流场。

5. 按照权利要求3所述的一种自增湿燃料电池，其特征在于：所述的阴极流场板（300）面向膜电极（200）的一侧有阴极增湿流场（302）和阴极气体反应流场（303），背向膜电极一侧上有燃料电池冷却流场。

6.按照权利要求1或3所述的一种自增湿燃料电池，其特征在于：所述的阳极流场板（100）面向膜电极（200）的一侧有阳极增湿流场（102）和阳极气体反应流场（103），背向膜电极一侧上有上一个单体电池的阴极增湿流场（302）和阴极气体反应流场（303），此阳极流场板（100）又同时作为上一个单体电池的阴极流场板（300）。

7.按照权利要求1或3所述的一种自增湿燃料电池，其特征在于：所述的阴极流场板（300）面向膜电极（200）的一侧有阴极增湿流场（302）和阴极气体反应流场（303），背向膜电极一侧上有下一个单体电池的阳极增湿流场（102）和阳极气体反应流场（103），此阴极流场板（300）又同时作为下一个单体电池的阳极流场板（100）。

8. 按照权利要求1所述的一种自增湿燃料电池，其特征在于：所述的阳极反应气体为氢气或含氢气的混合气体，所述的阴极反应气体为氧气或空气。