[发明专利]模块单元燃料电池组件

权利要求书

1.一种PEM模块单元燃料电池组件，包括：

膜电极组件(MEA)，其具有阳极侧和阴极侧；

阳极多孔传输层(PTL)，其具有第一侧和第二侧，其包括适于气体扩散以及电和热传导的三维孔穴结构，该阳极PTL的第一侧与MEA的阳极侧并列且电接触；

导电双极隔板，其具有第一侧和第二侧，该导电双极隔板的第一侧与阳极PTL的第二侧并列且电接触；

波状或翅片弹簧冷却及热传输结构，其具有第一侧和第二侧，该波状或翅片弹簧冷却及热传输结构的第一侧与导电双极隔板的第二侧并列；以及

阴极PTL，其具有第一侧和第二侧，其包括适于气体扩散以及电和热传导的三维孔穴结构，该阴极PTL的第一侧与波状或翅片弹簧冷却及热传输结构的第二侧并列且电接触。

2.一种PEM模块单元燃料电池组件，包括：

膜电极组件(MEA)，其具有阳极侧和阴极侧；

阳极多孔传输层(PTL)，其具有第一侧和第二侧，其包括适于气体扩散以及电和热传导的三维孔穴结构，该阳极PTL的第一侧与MEA的阳极侧并列且电接触；

导电双极隔板，其具有第一侧和第二侧，该导电双极隔板的第一侧与阳极PTL的第二侧并列且电接触；

波状或翅片弹簧冷却及热传输结构，其具有第一侧和第二侧，该波状或翅片弹簧冷却及热传输结构的第一侧与导电双极隔板的第二侧并列；以及

阴极PTL，其具有第一侧和第二侧，其包括适于气体扩散以及电和热传导的三维孔穴结构，该阴极PTL的第二侧与MEA的阴极侧并列且电接触。

3.一种PEM模块单元燃料电池组件，包括：

膜电极组件(MEA)，其具有阳极侧和阴极侧；

阳极多孔传输层(PTL)，其具有第一侧和第二侧，其包括适于气体扩散以及电和热传导的三维孔穴结构，该阳极PTL的第一侧与MEA的阳极侧并列且电接触；

导电双极隔板，其具有第一侧和第二侧，该导电双极隔板的第一侧与阳极PTL的第二侧并列且电接触；

阴极PTL，其具有第一侧和第二侧，其包括适于气体扩散以及电和热传导的三维孔穴结构，该阴极PTL的第二侧与MEA的阴极侧并列且电接触；以及

波状或翅片弹簧冷却及热传输结构，其具有第一侧和第二侧，该波状或翅片弹簧冷却及热传输结构的第一侧与导电双极隔板的第二侧并列。

4.根据权利要求1、2或3所述的PEM模块单元燃料电池组件：

其中，MEA包括设置在阳极气体扩散层(GDL)和阴极气体扩散层之间的质子交换膜(PEM)；

其中，将催化阳极电极施加给阳极GDL的第一侧以形成阳极气体扩散电极(GDE)，并且将催化阴极电极施加给阴极GDL的第一侧以形成阴极GDE。

5.根据权利要求4所述的PEM模块单元燃料电池组件，其中，阴极PTL和阳极PTL均包括网状结构，该网状结构被配置用于在将模块单元燃料电池压缩到燃料电池堆中时均匀地散布压缩应力。

6.根据权利要求1、2或3所述的PEM模块单元燃料电池组件，其中，波状或翅片弹簧冷却及热传输结构允许传输阴极空气、允许去除反应产物以及作为通过使反应物/冷却剂通过所述波状或翅片弹簧冷却及热传输结构的翅片来去除在燃料电池工作期间所产生的热量的冷却结构。