[发明专利]一种可逆燃料电池阴极流场结构及可逆燃料电池

权利要求书

1.一种可逆燃料电池阴极流场结构，用于可逆燃料电池，设置在可逆燃料电池的极板本体(1)上，其特征在于，包括双层立体流道和定向微通道，所述的双层立体流道由阴极气体主流道(3)和电解水主流道(7)组成，所述的定向微通道由发电定向微通道(4)和电解定向微通道(6)组成；

所述的阴极气体主流道(3)和发电定向微通道(4)均进行表面处理，并且使阴极气体主流道(3)的憎水程度大于发电定向微通道(4)的憎水程度；

所述的发电定向微通道(4)和电解定向微通道(6)内均设有单向瓣膜结构；

可逆燃料电池发电时，阴极气体主流道(3)分配进入的阴极气体，生成水经过发电定向微通道(4)汇集进入电解水主流道并排出，可逆燃料电池电解时，反应水由电解水主流道(7)进入并通过发电定向微通道(4)分配，阴极气体主流道(3)汇集生成的阴极气体并排出。

2.根据权利要求1所述的一种可逆燃料电池阴极流场结构，其特征在于，所述的阴极气体主流道(3)和电解水主流道(7)交错并排，阴极气体主流道(3)的高度大于电解水主流道(7)的高度，所述的电解水主流道(7)沿长度方向与其两侧并排的阴极气体主流道(3)通过多个发电定向微通道(4)连接。

3.根据权利要求1所述的一种可逆燃料电池阴极流场结构，其特征在于，所述的电解水主流道(7)沿其长度方向连接多个电解定向微通道(6)，电解定向微通道(6)的高度小于阴极气体主流道(3)的高度。

4.根据权利要求1或2所述的一种可逆燃料电池阴极流场结构，其特征在于，所述的阴极气体主流道(3)采用的流场形式包括蛇形流场、交指流场、平行流场或蜿蜒流场。

5.根据权利要求1所述的一种可逆燃料电池阴极流场结构，其特征在于，所述的发电定向微通道(4)和电解定向微通道(6)的流通面积小于阴极气体主流道(3)的流通面积，并且不大于电解水主流道(7)的流通面积。

6.根据权利要求1所述的一种可逆燃料电池阴极流场结构，其特征在于，阴极气体主流道(3)为敞开式流道，电解水主流道(7)为封闭式流道，电解水主流道(7)通过在电极板本体(1)内深钻或者单独成型后再与极板本体(1)连接形成。

7.一种可逆燃料电池，包括极板本体(1)和膜电极组件，所述的极板本体(1)的一面设有阴极流场，另一面设有阳极流场或连接具有阳极流场的阳极单极板，从而组成双极板，其特征在于，所述的阴极流场采用权利要求1～6任一所述的可逆燃料电池阴极流场结构，电解定向微通道(6)的一端连接电解水主流道(7)，另一端通向极板本体(1)外侧，阴极气体主流道(3)设有阴极气体集管口(2)，电解水主流道(7)设有电解水集管口(8)，所述的阳极流场包括阳极气体主流道(9)，阳极气体主流道(9)设有阳极气体集管口(5)。

8.根据权利要求7所述的一种可逆燃料电池，其特征在于，所述的电解水主流道(6)不与膜电极组件接触。