[发明专利]一种双向可逆燃料电池系统

权利要求书

1.一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，该系统包括可逆燃料电池模块(1)、分别与可逆燃料电池模块(1)相连通的氢气储存模块(2)、氧气储存模块(3)、储水模块(4)以及与可逆燃料电池模块(1)电连接的电源转换模块(5)，所述的可逆燃料电池模块(1)包括多个相互串联的单电池(6)，所述的单电池(6)包括分别与氧气储存模块(3)及储水模块(4)相连通的双流道氧气侧极板、与氢气储存模块(2)相连通的氢气侧极板以及设置在双流道氧气侧极板与氢气侧极板之间的膜电极组件；

所述的双流道氧气侧极板包括氧气侧极板基体(7)以及开设在氧气侧极板基体(7)内的双流道，该双流道包括开设在氧气侧极板基体(7)内并与氧气储存模块(3)相连通的氧气流道(8)、开设在氧气侧极板基体(7)内并与储水模块(4)相连通的水流道(9)以及设置在氧气流道(8)与水流道(9)之间的微细管道(10)，所述的氧气流道(8)通过微细管道(10)与水流道(9)相连通；

所述的膜电极组件包括设置在双流道氧气侧极板与氢气侧极板之间的质子交换膜，该质子交换膜与双流道氧气侧极板之间设有气体扩散层(11)及催化剂层(12)，所述的气体扩散层(11)与双流道氧气侧极板相贴合，所述的催化剂层(12)与质子交换膜相贴合；

所述的气体扩散层(11)上均匀开设有多个孔洞，所述的孔洞的内壁上设有电活性聚合物薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，所述的电活性聚合物薄膜为含氟掺杂类聚合物有序薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，所述的催化剂层(12)内设有催化剂，该催化剂为负载Pt的IrO_x/SrIrO₃。

4.根据权利要求1所述的一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，所述的氢气侧极板内设有氢气流道。

5.根据权利要求1所述的一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，所述的可逆燃料电池模块(1)还包括一对相对设置的端板(13)以及将两端板(13)固定连接在一起的夹紧元件(14)，所述的单电池(6)设置在两端板(13)之间，并且所述的单电池(6)与端板(13)之间设有绝缘层(15)。

6.根据权利要求5所述的一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，所述的端板(13)上开设有分别与氧气储存模块(3)相连通的氧气进口(16)及氧气出口(17)、分别与储水模块(4)相连通的水进口(18)及水出口(19)、分别与氢气储存模块(2)相连通的氢气进口(20)及氢气出口(21)，所述的氧气进口(16)与氧气储存模块(3)之间、水进口(18)与储水模块(4)之间、氢气进口(20)与氢气储存模块(2)之间均设有减压调节模块(22)，所述的氧气出口(17)与氧气储存模块(3)之间、水出口(19)与储水模块(4)之间、氢气出口(21)与氢气储存模块(2)之间均设有增压调节模块(23)。

7.根据权利要求6所述的一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，所述的氧气储存模块(3)与氧气进口(16)及氧气出口(17)之间、储水模块(4)与水进口(18)及水出口(19)之间、氢气储存模块(2)与氢气进口(20)及氢气出口(21)之间均设有电磁开关(24)及流量调节模块(25)。