[发明专利]一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池

权利要求书

1.一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池，包括串联堆叠的单板三腔式燃料电池双极板和膜电极组件，燃料电池两端分别设有端板，其特征在于，还包括氧化气体接口(8)、燃料气体及冷却液一体接口(1)，所述的氧化气体接口(8)、燃料气体及冷却液一体接口(1)分别设置两组，用于燃料电池中气体、液体的通入和导出，所述的氧化气体接口(8)、燃料气体及冷却液一体接口(1)设置在燃料电池的同一侧端板上，所述的氧化气体接口(8)通过端板上的氧化气体通道(11)连通双极板上的氧化气体流道，所述的燃料气体及冷却液一体接口(1)通过水气分离结构将燃料气体和冷却液分流后分别连通至双极板上的燃料气体流道和冷却液流道。

2.根据权利要求1所述的一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池，其特征在于，所述的水气分离结构包括独立于端板外部的水气分流装置(3)，所述的端板上设置交替分布的燃料气体通道(12)和冷却液通道(13)，所述的燃料气体通道(12)和冷却液通道(13)与双极板上交替分布的燃料气体流道和冷却液流道一一对应连通。

3.根据权利要求2所述的一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池，其特征在于，所述的水气分流装置(3)包括依次排布的燃料气体分离流道(14)、冷却液分离流道(15)，所述的水气分流装置(3)与燃料气体及冷却液一体接口(1)对接端为第一端部，所述的水气分流装置(3)与端板对接一端为第二端部，所述的燃料气体分离流道(14)和冷却液分离流道(15)均分别从水气分离装置的第一端部贯穿至第二端部，所述的燃料气体分离流道(14)和冷却液分离流道(15)的起始端相互交错分离形成分离的两排并与所述的燃料气体及冷却液一体接口(1)对接，所述的燃料气体分离流道(14)和冷却液分离流道(15)的末端聚成一排并与端板上设置交替分布的燃料气体通道(12)和冷却液通道(13)一一对应连通。

4.根据权利要求3所述的一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池，其特征在于，所述的燃料气体分离流道(14)包括直线流道。

5.根据权利要求3所述的一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池，其特征在于，所述的冷却液分离流道(15)包括平滑弯曲流道。

6.根据权利要求3所述的一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池，其特征在于，所述的水气分流装置(3)包括依次交替排布并紧固的燃料气体分离板(19)和冷却液分离板(20)，所述的燃料气体分离板(19)和冷却液分离板(20)分别对应设置所述的燃料气体分离流道(14)和冷却液分离流道(15)。

7.根据权利要求1所述的一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池，其特征在于，所述的水气分离结构集成于所述的端板上。

8.根据权利要求7所述的一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池，其特征在于，集成于所述的端板上的水气分离结构的布置形式包括：

所述的端板上设置从端板外侧面贯穿端板内侧面的燃料气体分离流道(14)、冷却液分离流道(15)，所述的燃料气体分离流道(14)和冷却液分离流道(15)的起始端相互交错分离形成分离的两排并与所述的燃料气体及冷却液一体接口(1)对接，所述的燃料气体分离流道(14)和冷却液分离流道(15)的末端聚成一排并与双极板上交替分布的燃料气体流道和冷却液流道一一对应连通。

9.根据权利要求8所述的一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池，其特征在于，所述的燃料气体分离流道(14)包括垂直于端板的直线流道。

10.根据权利要求8所述的一种基于水气分离结构的单板三腔式燃料电池，其特征在于，所述的冷却液分离流道(15)包括在端板内部倾斜设置的直线流道。