[发明专利]一种主动排水式燃料电池

权利要求书

1.一种主动排水式燃料电池，其特征在于，包括阳极结构、阴极结构、位于阳极结构和阴极结构之间的质子交换膜，以及排水装置；所述阳极结构包括自上而下依次布置的阳极流道板、阳极扩散层和阳极催化层，阳极催化层与质子交换膜相连；阳极流道板上开设有阳极进气口、阳极出气口，以及与阳极进气口连通的阳极流道，阳极流道与阳极扩散层连通；所述阴极结构包括依次布置的阴极催化层、阴极扩散层和阴极流道板，所述阴极催化层与质子交换膜相连；所述阴极流道板包括多孔碳芯层和石墨基底层，多孔碳芯层的上部与阴极扩散层相连，多孔碳芯层的下部与石墨基底层相连，多孔碳芯层的一端伸出，与排水装置相连；石墨基底层开设有阴极进气口和阴极出气口，在多孔碳芯层上开设有与阴极进气口连通的阴极气体流道，阴极气体流道与阴极扩散层连通。

2.如权利要求1所述的主动排水式燃料电池，其特征在于，所述排水装置包括壳体，壳体的一端开设有入口槽，所述多孔碳芯层的伸出端插入壳体内，与入口槽相连；壳体的中部设有主泵腔，主泵腔安设有上盖板，上盖板上开设有与主泵腔相适配的通孔，通孔上覆盖有振动薄膜组件；所述主泵腔通过单向入口阀片与入口槽连通，单向入口阀片可向主泵腔内翻转打开；壳体的另一端开设有出口泵腔，以及与出口泵腔连通的出口槽，出口泵腔通过单向出口阀片与主泵腔连通，单向出口阀片可向出口泵腔内翻转打开。

3.如权利要求2所述的主动排水式燃料电池，其特征在于，所述入口槽为梯形槽腔，入口槽的两端分别为入口端和出口端，入口端的尺寸大于出口端的尺寸；入口端与多孔碳芯层的伸出端相连，出口端与主泵腔相连。

4.如权利要求2所述的主动排水式燃料电池，其特征在于，所述出口泵腔上部开口，出口泵腔的上部覆盖有用于密封的小隔膜。

5.如权利要求2所述的主动排水式燃料电池，其特征在于，所述振动薄膜组件包括隔膜和压电振子，隔膜完全覆盖主泵腔的上部；所述压电振子粘结在隔膜的上部，压电振子单侧固定；压电振子的动力部分与外接电源相连。

6.如权利要求5所述的主动排水式燃料电池，其特征在于，所述压电振子包括金属基片和压电陶瓷片，压电陶瓷片的一侧通过金属基片连接固定。

7.如权利要求1所述的主动排水式燃料电池，其特征在于，所述多孔碳芯层上开有多个平行的阴极气体流道，相邻两个阴极气体流道之间通过肋板间隔，阴极气体流道的入口与阴极进气口连通，阴极气体流道的出口与阴极扩散层连通。

8.如权利要求1所述的主动排水式燃料电池，其特征在于，在质子交换膜的边沿设有密封垫圈。