[发明专利]一种多级燃料电池结构及其发电方法

权利要求书

1.一种多级燃料电池结构，包括阴极（1）、电解质层（2）、阳极（3）、电极集流体（4）；所述电解质层（2）位于阴极（1）和阳极（3）之间；所述阴极（1）与位于阴极（1）侧的电流集流体（4）连接并包围形成氧化剂流道；所述阳极（3）与位于阳极（3）侧的电极集流体（4）连接并包围形成燃料流道；沿所述多级燃料电池的燃料流动方向将电池分为2级或多级，分别为级1、级2、……级n，燃料从进口顺次通过各级，其特征在于：所述多级燃料电池结构还包括燃料电池控制用转换器，所述燃料电池控制用转换器分别与各级阴极（1）、阳极（3）连接；所述多级燃料电池的各级电极集流体（4）之间保持电绝缘状态，所述多级燃料电池的各级阳极（3）之间保持电绝缘状态和隔离状态，所述多级燃料电池的各级阴极（1）之间保持电绝缘状态和隔离状态，从而将每个单电池的沿气流方向各级之间形成绝缘状态或者隔离状态。

2.根据权利要求1所述的多级燃料电池结构，其特征在于：所述燃料电池控制用转换器为放电仪。

3.根据权利要求1所述的多级燃料电池结构，其特征在于：所述多级燃料电池结构的多个单体横向并排相连组成电池堆，多个单体共用阴极（1）、电解质层（2）、阳极（3）和电极集流体（4）及燃料电池控制用转换器。

4.根据权利要求1所述的多级燃料电池结构，其特征在于：所述多级燃料电池结构的多个单体纵向并排相连组成电池堆，纵向的相邻两个单体共用电极集流体（4）。

5.根据权利要求1所述的多级燃料电池结构，其特征在于：所述多级燃料电池结构的多个单体横向并排相连，多个单体纵向并排相连，横向的多个单体共用阴极（1）、电解质层（2）、阳极（3）和电极集流体（4）及燃料电池控制用转换器，纵向的相邻两个单体共用电极集流体（4）。

6.根据权利要求1所述的多级燃料电池结构，其特征在于：所述电解质层（2）为电解质膜。

7.一种利用权利要求1-6任一所述的多级燃料电池结构发电的方法，具体步骤如下：

（1）、在所述多级燃料电池结构中的燃料流道进口处通入燃料，同时在氧化剂流道通入氧化剂；

（2）、燃料电池控制用转换器控制各级电极电压，沿燃料流道方向依次降低各电极电压。