CN100369312C - 形成基于微电子机械系统的燃料电池组件的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种基于微电子机械系统(MEMS)的燃料电池组件及其方法。该燃料电池组件含有七层：(1)子组件燃料储存器界面层，(2)阳极歧管支撑层，(3)燃料/阳极歧管及电阻加热层，(4)含有燃料电池的厚膜多孔流基质结构层，(5)空气歧管层，(6)阴极歧管支撑结构层，以及(7)盖层。具有多于一个燃料电池的燃料电池组件件通过将这些层多叠串联和/或平行地安置形成。可以模制，对准以及叠放诸如铸模塑料或陶瓷杜邦生瓷带低温共烧材料系统(green tape)材料的燃料电池组件材料以便形成来自不同层的三维微流控沟槽，这些沟槽提供陶瓷-金属封接电极，这些不同的层被粘合在一起并机械地支撑一基于MEMS微型燃料电池。该组件合并电阻加热单元来控制燃料电池叠层的温度。烧制该组件以便形成层间的粘合，含有燃料电池的一个或多个多孔流基质结构被插在该组件的厚膜多孔流基质结构层内。

Description

形成基于微电子机械系统的燃料电池组件的方法
按照美国能源部和加里福尼亚大学之间关于Lawrence Livermore国家实验室的运作的合同第W-7405-ENG-48号，美国政府具有本发明的权利。
背景技术
多年来一直在开发多种类型的便携式电源。对便携式电源来说非常需要具有显著较高的功率密度，较长的工作寿命，以及较低的成本。现在的可再充电的初级便携式电源有过大的重量，尺寸成本以及有限的工作持续时间。例如，覆盖从1-200瓦特的功率范围的电池具有范围从50-250瓦特小时/公斤的特定能量，其表示用于多种应用来说工作两到三个小时。
发明内容
本发明的多个方面包括一种方法，该方法含有下列步骤：将组件材料图案化成一预制件布局(preform layout)；使由组件材料制成的组件形成多层，该多层含有至少一燃料储存器界面层，包含多个电阻加热元件的层，含有燃料电池的微孔流主结构层，以及盖层；以及将微通道引入该组件。
本发明的更多方面包括一燃料电池组件，该组件包括：第一层，该层具有电流输入部，燃料入口和连到该电流输入部上的第一多个的电导线；第二层，该层具有一阳极歧管支撑结构，与该燃料入口相连的燃料流通路以及燃料出口；第三层，该层具有歧管支撑梁，电阻加热器支撑结构，燃料流通路，连接至空气流通路的空气流入口，及连接到每一该第一多个电导线的电阻加热器；第四层，该层具有燃料流通路，空气流通路，以及微孔流主结构，该结构含有一由夹在阳极和阴极之间的电解质形成的薄膜燃料电池；第五层，该层具有一连接至第四层中的空气流通路的空气歧管，燃料流通路，阳极电馈通和阴极电馈通；第六层，该层具有连到第五层中的空气歧管的空气流通路、燃料流通路、阳极电馈通和阴极电馈通；第七层，该层具有空气流通路、燃料流通路、阳极电馈通和阴极电馈通；其中，电阻性电馈通和接地的电馈通连通每一层。
本发明的更多方面包括一种燃料电池组件，该组件包括：第一层，该层具有电流输入部，燃料入口和连接到该电流输入部的第一多个电导线；第二层，该层具有阳极歧管支撑结构，连到该燃料入口的燃料流通路和燃料出口；第三层，该层具有歧管支撑梁，有电阻加热器支撑结构，燃料流通路，与每一该第一多个电导线相连的电阻加热器；第四层，该层具有燃料流通路和微孔流主结构，该结构含有一由夹在阳极和阴极之间的电解质形成的薄膜燃料电池。第五层，该层具有一使空气能够吸入该燃料电池组件的空气容纳装置、燃料流通路、阳极电馈通以及阴极电馈通；第六层，燃料流通路、阳极电馈通和阴极电馈通；第七层，该层具有燃料流通路，阳极电馈通和一阴极电馈通；其中，电阻性电馈通和接地的电馈通连通每一层。
附图说明
图1A示出在装配之前的陶瓷生带燃料电池的第一层。
图1B示出在装配之前的陶瓷生带燃料电池的第二层。
图1C示出在装配之前的陶瓷生带燃料电池的第三层。
图1D示出在装配之前的陶瓷生带燃料电池的第四层。
图1E示出在装配之前的陶瓷生带燃料电池的第五层。
图1F示出在装配之前的陶瓷生带燃料电池的第六层。
图1G示出在装配之前的陶瓷生带燃料电池的第七层。
图2是在装配之前的陶瓷生带燃料电池的第三层，燃料歧管以及电阻加热器层的图示说明。
图3是TFMPFHS(厚膜多孔流主结构)层的图示说明。
图4A是示出空气流路径的微流控燃料电池组件的横截面图。
图4B是示出燃料流路径的微流控燃料电池组件的横截面图
具体实施方式
本发明在此描述形成用于小型燃料电池装置的组件的方法。在图1A-1G中说明了一种七层燃料电池组件的预制件层。该组件可以用低温共烧陶瓷(LTCC)，即，陶瓷生带预制件，诸如杜邦(Dupont)951生带，或塑料或聚合物预制件，诸如杜邦Kapton或Sylgard硅树脂(silicone)制成。形成预制件层的方法包括激光切割、注模或陶瓷或塑料的挤压模制。
参见图1A，该组件的第一层，燃料储存器界面2，是由陶瓷生带、模制的陶瓷或塑料预制件制成。燃料储存器界面2包括具有三个电导线6、8、10的电阻加热器电流输入部4，燃料流通路12，左侧定位销14，右侧定位销16，以及一接地的电阻加热器馈通18。如果使用强制空气，燃料储存器界面2也可以包括一空气流通孔20。电阻加热器电流输入部4可以连接到诸如电池或超级电容器的负载上，提供电流以在电阻器中产生热。通过诸如在小型孤立空间内催化燃烧碳氢化合物的其他技术，也可以将电池组件的初始加热引入到燃料到预制组件中。
图1B示出的燃料电池组件的第二层是阳极歧管支撑和燃料/空气流过层21，其由陶瓷生带、模制陶瓷或塑料预制件制成。阳极歧管支撑和燃料/空气流过层21包括电馈通5，电导线6，8和10，燃料流通路12，左侧定位销14，右侧定位销16，接地的电阻加热器馈通18。如果使用强制空气，阳极歧管支撑和燃料/空气流过层21可以进一步包括空气流通孔20。
在图1C中，该燃料电池组件的第三层是燃料/阳极歧管以及电阻加热器层22，该层22用陶瓷生带、模制陶瓷或塑料预制件制成。燃料/阳极歧管以及电阻加热器层22直接放在第二层，即阳极歧管支撑和燃料/空气流过层21上，使电导线(6，8，10)和第一层有持续的电接触。现在参见图2，详细地示出了燃料歧管支撑以及电阻加热器层22。该层包括电馈通5，左侧定位销14，右侧定位销16，燃料流通路12，电阻加热器24，通过电馈通5连接到电输入4上的电导线6，8，10，其上形成电阻加热器24的歧管支撑梁27，以及通过电馈通18连接到地的三个电导线26。燃料/阳极歧管和电阻加热器层22提供对下一层的机械支撑，该下一层包括厚膜微孔支撑结构。另外，如果使用强制空气，歧管支撑和电阻加热器层可以任选地包括空气流通孔20。电阻加热器沿该歧管支撑梁27的顶表面形成。这些加热器一端连接到接地的共用馈通电导线上，另一端连接到和共用的输入电馈通相连的馈通上。该输入馈通可以连接到一可以给加热器提供电力的小电池上。歧管支撑梁27和电阻加热器层22提供物理支撑梁，其支撑微孔流主结构。
参见图1D，厚膜多孔流主结构(TFMPFHS)层28形成该燃料电池组件的第四层。TFMPFHS层28包含电馈通5，微孔流主结构(未示出)，燃料流通路12，左侧定位销14，右侧定位销16，以及接地的电阻加热器馈通18。如果使用强制空气，TFMPFHS层28可以进一步包括一空气流通孔20。TFMPFHS层28形成落入式模板(drop-in template)30，厚膜微孔流主结构(未示出)定位于该处。其它方法也可将TFMPHS形成为连续的陶瓷层叠结构而不形成落入式模板。对这一实施例，图1中的TFMPFHS层28的整体可以是一薄膜燃料电池，该电池形成在一具有多个孔的陶瓷或塑料叠层上。该叠层可以进一步包括如图1所示的燃料和空气馈通，并且薄膜燃料电池可以以适当的模板在多孔堆叠层上被图案化，以便覆盖这些孔的中央区，但不会延伸到设置有燃料和空气流沟槽的区域。
TFMPFHS层28在它的顶表面上包含薄膜燃料电池。在未决的美国专利申请S-88,911中描述了高效燃料电池，该申请通过引用结合在此。参见图3，微孔流主结构31包括一薄膜燃料电池32，阳极接触部34，以及阴极接触部36。该燃料电池(未示出)包括多孔阳极/催化剂层，一致密的电解质层，以及多孔阴极层。该燃料电池即可以是质子交换膜(PEM)也可以是固体氧化物燃料电池(SOFC)材料结构。对PEM燃料电池，阳极可以是在多孔主结构上的镍或碳薄膜，接着是铂或铂-钌催化剂。接着是电解质材料，可以是Nafion。该阴极可以有铂催化剂，接着是另一碳或镍多孔电极。PEM燃料电池典型地工作在大约60℃和大约90℃之间的温度。类似地，SOFC结构的形成可以通过在多孔主结构上沉积镍阳极、接着是诸如氧化铈的阳极催化剂、之后设置密实的诸如氧化钇-稳定的氧化锆(YSZ)的电解质层进行。紧随密实的电解质层的是阴极催化剂，诸如氧化铈，然后接着是多孔电极材料，诸如银或锰酸镧锶。在本发明中，允许燃料在支撑梁之间流动，允许燃料通过厚膜主结构中的微孔通路和阳极主要表面区域相接触。
图1E图示说明空气歧管层38，该层形成燃料电池组件的第五层。空气歧管层38包括电馈通5，空气歧管40，左侧定位销14，右侧定位销16，阳极电馈通42，阴极电馈通44，燃料流通路12，以及使用强制空气时的空气流通孔20。
图1F图示说明一空气歧管支撑层54，该层形成燃料电池组件的第六层。空气歧管支撑层54包括：电馈通5，和空气歧管56相通的空气流通孔20，左侧定位销14，右侧定位销16，阳极电馈通42，阴极电馈通44以及燃料流通路12。
图1G图示说明形成燃料电池组件的第七层的陶瓷生带或塑料预制盖46。盖46直接对准在空气歧管层38上，形成围绕电馈通5、42、44、燃料流通路12以及空气流通孔20的密封接合。盖46可以作为燃料电池组件的最后的层。如果燃料电池组件包含几个燃料电池，盖46作为共用的层，即提供作为第一子组件的盖、同时作为第二子组件(未示出)的微流控界面和支撑结构的双重功能。盖46包括电馈通5，左侧定位销14，右侧定位销16，阳极电馈通42，阴极电馈通44。如果连到第二子组件上(未示出)，盖46包含空气流通孔20和燃料流通路12。
图4A给出了燃料电池组件48的第一个七层的横截面图，该图以叉流配置示出燃料流路径52。图4B给出燃料电池组件的第一个七层，该图以叉流配置示出空气流路径50和燃料流路径52。在第一层中提供了用于燃料即52，以及氧化剂(空气)源，即50的入口流通路，使得燃料电池组件和燃料储存器(未示出)之间的直接接口以及热传递特性的设计成为可能，该燃料储存器通常用阀，微阀或其它互连方案连到微流控燃料入口。
空气流50和空气流通路20促进了穿过燃料电池组件的强制空气的使用。如果使用空气“呼吸”系统则强制空气是不必要的。例如，空气呼吸系统，可以包括空气歧管层38内的穿孔，其作为一系列管道延伸到组件结构的外部，有效地给燃料电池提供空气。
组件材料可以包括模制塑料或陶瓷生带材料。这些材料范围从大约25μm到大约1mm(典型地范围从大约50μm到大约250μm)的各种厚度都可使用并可以用各种蚀刻或模制技术成型和图案化成任意预制布置。蚀刻技术可以例如包括激光加工、湿蚀刻或等离子蚀刻。挤压模制和注射模制是有效成型技术的例子。通过任意常规手段，诸如使用丝网印刷技术金属互连可以图案化在这些材料上。
使用用于燃料电池的陶瓷生带的益处是可以将这些陶瓷材料设计成提供高的导热率或提供高的隔热性。例如，这一设计允许例如组件的中央能被集中在高温下同时保持外部区域冷，即，燃料电池的工作温度可以在约300℃到约650℃之间，同时燃料电池组件保持足够冷能用赤裸的手把握，即低于约55℃。特定的微流控冷却设计可以包括在层叠预制件设计中以提供逆流热交换，这样，用排出的热气流加热正在进入的冷气体。使用陶瓷生带的另一益处是陶瓷预制件可以拥有金属馈通，这些馈通能够实现对诸如金属导线的导电导线材料的电接触，这些金属导线例如可以用银或铂制成。这些金属馈通可以在使几个陶瓷带层的层间垂直延伸，从而允许燃料电池以三维布置堆叠在一起。使用陶瓷生带的另一优点是控制电极-电解质-电极层即燃料电池堆的温度的电阻加热元件可以并入组件中。另外，如果使用陶瓷生带材料的话，允许液体燃料以及氧化剂运送到燃料电池堆的特定侧的微通道也可以并入该组件中。在本实施例中，燃料入口通路可以用催化剂材料诸如Pt，Pt-Ru，Ni，或Cu-ZnO来进行涂覆，当被加热时，这些材料帮助将液体碳氢化合物燃料转化为氢及其它副产品。
微孔主结构可以是硅、陶瓷、阳极氧化铝、塑料或其它类似材料，该材料含有穿过其中形成的高密度的多孔流通道，该通道允许燃料直接流到燃料电池的多孔阳极结构。阳极和阴极电极被图案化以使互连盘设置到它们可以与馈通电接触的地方，该馈通连接到组件的外部或连接位于在组件中的邻近燃料电池上。
空气歧管层38提供用于阳极、阴极以及电阻器电力输入的电馈通，如果必要还提供连接到堆中的相邻等级燃料电池上的燃料和氧化物流通道。空气歧管层38进一步提供歧管以将空气分配给阴极结构。另外，空气歧管层38充当密封装置，诸如，围绕插入TFMPFHS层28中的微孔流主结构的顶部周围的o-环密封。也可以使用Kapton带或二氧化硅带的薄预制件来形成空气歧管层38下面的密封接合，或可以采用塑料或陶瓷生带层的形成性质来将微孔流主结构/薄膜燃料电池接合及密封到组件上。优选的方法和材料将依赖于燃料电池组件的期望工作温度。
陶瓷生带或塑料预制盖46类似于原来的子组件微流控界面，只是盖46包括电馈通，其使得对堆叠组件中所有燃料电池进行堆叠和密封时实现简单灵活。
通过排列并接触组件材料层形成该组件。例如，保持薄片形式的生带材料包括塑料结合剂材料。该生带结构在窑炉中共烧，其去除塑料结合剂而又形成层间的接合，这样永久地将这些层连在一起。微孔流主结构30被插在如图1所示的这些层内。如果微多孔流主结构的任何部件不能经受陶瓷带的烧成温度，那么预制层可以被共烧，即，所有层被同时焙烧，使用低温粘合剂与燃料电池组装在一起以形成最后的接合和密封。
虽然已经结合图示说明了特定的操作顺序、材料、温度参数和特定的实施例，但这并不是要进行限制。对熟悉该技术的技术人员来说修改和变化可变得很明显，并且本发明仅由附带的权利要求的范围来限制。

Claims (35)

1.一种形成燃料电池组件的方法，包括下列步骤：
将组件材料图案化成预制件布局；
使源自所述组件材料的组件形成多个层，该多个层包括至少一燃料储存器界面层，含有多个电阻加热元件的层，包括燃料电池的微孔流主结构层以及盖层；以及
将微通道引入到该组件，
引入在任意两个或者更多的所述层之间延伸的电馈通。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述多个层还包括阳极歧管支撑层以及阴极歧管支撑层。
3.如权利要求1所述的方法，还包括使用丝网印刷技术图案化每一层间的金属互连的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述组件材料包括模制塑料。
5.如权利要求4所述的方法，其中模制塑料是杜邦Kapton。
6.如权利要求4所述的方法，其中模制塑料是Sylgard硅树脂。
7.如权利要求4所述的方法，其中形成的模制塑料具有25μm到1mm之间的厚度。
8.如权利要求4所述的方法，其中形成的模制塑料具有50μm到250μm之间的厚度。
9.如权利要求1所述的方法，其中组件材料包括陶瓷生带材料。
10.如权利要求9所述的方法，其中陶瓷生带是杜邦951生带。
11.如权利要求9所述的方法，其中形成的陶瓷生带具有25μm到1mm之间的厚度。
12.如权利要求9所述的方法，其中形成的陶瓷生带具有50μm到250μm之间的厚度。
13.如权利要求1所述的方法，其中，在任意两个或者更多的所述层之间的所述电馈通是垂直延伸的。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述组件材料是使用蚀刻技术图案化的。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述组件材料是使用模制技术图案化的。
16.如权利要求1所述的方法，进一步包括将空气流歧管并入到组件中的步骤。
17.如权利要求1所述的方法，进一步包括将燃料流歧管并入到组件中的步骤。
18.一种燃料电池组件，包括：
第一层，该层具有电流输入部、燃料入口以及连接到所述电流输入部的多个电导线；
第二层，该层具有阳极歧管支撑结构，与所述燃料入口相连的燃料流通路和燃料出口；
第三层，该层具有歧管支撑梁，电阻加热器支撑结构，燃料流通路，连接至空气流通路的空气流入口，及连接至每一所述多个电导线的电阻加热器；
第四层，该层具有燃料流通路，空气流通路，以及含有薄膜燃料电池的微孔流主结构，该薄膜燃料电池由夹在阳极和阴极之间的电解质形成；
第五层，该层具有连接至第四层中的空气流通路的空气歧管，燃料流通路，阳极电馈通和阴极电馈通；
第六层，该层具有连接到第五层中的空气歧管的空气流通路，燃料流通路，阳极电馈通和阴极电馈通；以及
第七层，该层具有空气流通路，燃料流通路，阳极电馈通和阴极电馈通；
其中，电阻电馈通和接地的电馈通连通每一所述层。
19.一种燃料电池组件，该组件包括：
第一层，该层具有电流输入部、燃料入口和连到所述电流输入部的多个电导线；
第二层，该层具有阳极歧管支撑结构，与所述燃料入口相连的燃料流通路和燃料出口；
第三层，该层具有歧管支撑梁、电阻加热器支撑结构、燃料流通路及与每一所述多个电导线相连的电阻加热器；
第四层，该层具有燃料流通路以及微孔流主结构，该微孔流主结构含有由夹在阳极和阴极之间的电解质形成的薄膜燃料电池；
第五层，该层具有使空气吸入到燃料电池组件中的空气容纳装置、燃料流通路、阳极电馈通以及阴极电馈通；
第六层，燃料流通路，阳极电馈通和阴极电馈通；
第七层，该层具有燃料流通路，阳极电馈通和阴极电馈通；其中，电阻电馈通和接地的电馈通连通每一所述层。
20.一种燃料电池组件，包括：
固体氧化物燃料电池；以及
相互接合的第一图案化层以及第二图案化层，
其中，所述第一图案化层限定了第一微通路的至少一部分，所述第二图案化层限定了第二微通路的至少一部分，所述第一和第二微通路是流体相通的，所述第一和第二微通路被设置为允许将燃料和氧化剂中的至少之一递送到所述燃料电池，其中，在所述第一图案化层以及第二图案化层之间有电馈通延伸。
21.如权利要求20所述的燃料电池组件，包括：
高热隔离结构，其被制成能够在运行过程中使所述燃料电池组件的外部区域保持在一低温度。
22.如权利要求21所述的燃料电池组件，其中所述隔离结构在运行过程中使所述燃料电池组件的外部区域保持在低于55℃的温度。
23.如权利要求20所述的燃料电池组件，包括：
高热传导结构，其被制成能够提供高的热传导。
24.如权利要求20所述的燃料电池组件，其中所述第一图案化层和第二图案化层中的至少一个的厚度在25微米到1毫米的范围。
25.如权利要求20所述的燃料电池组件，其中所述第一图案化层和第二图案化层中的至少之一包括一从由硅、陶瓷生带、陶瓷、阳极氧化铝以及塑料组成的组中所选择的材料。
26.如权利要求20所述的燃料电池组件，还包括：
第二固体氧化物燃料电池；以及
电导线，
其中所述电导线将所述第二固体氧化物燃料电池连接到所述固体氧化物燃料电池。
27.如权利要求20所述的燃料电池组件，还包括：
热交换器，其被制成能够通过废弃的热气流来加热进入的冷气体。
28.如权利要求20所述的燃料电池组件，还包括：
催化剂材料，其被设置在至少一个微通路中且被设计成帮助将进入的燃料转换为副产品。
29.如权利要求28所述的燃料电池组件，其中所述副产品包括氢。
30.如权利要求20所述的燃料电池组件，还包括：
连接到所述固体氧化物燃料电池以及所述燃料电池组件的外部的电馈通。
31.如权利要求30所述的燃料电池组件，还包括：
设置在所述电馈通周围的密封的接合部。
32.如权利要求20所述的燃料电池组件，其中所述第一图案化层包括电流输入部，燃料入口以及连接到所述电流输入部的多个电导线；所述第二图案化层包括阳极歧管支撑结构，连接到所述燃料入口的燃料流通路以及燃料出口，并且所述燃料入口以及燃料流通路至少是部分地由所述第一微通路以及所述第二微通路的部分来限定，所述燃料电池组件还包括：
第三层，该层具有一歧管支撑梁、电阻加热器支撑结构、燃料流通路、连接至空气流通路的空气流入口以及连接至每个所述多个电导线的电阻加热器；
第四层，该层具有燃料流通路、空气流通路以及微孔流主结构，该微孔流主结构含有一由夹在阳极和阴极之间的电解质形成的薄膜燃料电池；
第五层，该层具有连接至第四层中的空气流通路的空气歧管、燃料流通路、阳极电馈通和阴极电馈通；
第六层，该层具有连到第五层中的空气歧管的空气流通路，燃料流通路，阳极电馈通和阴极电馈通；
第七层，该层具有空气流通路、燃料流通路、阳极电馈通和阴极电馈通；
其中，电阻电馈通和接地的电馈通连通所述每一层。
33.如权利要求20所述的燃料电池组件，其中所述第一图案化层包括电流输入部、燃料入口以及连接到所述电流输入部的多个电导线；所述第二图案化层包括阳极歧管支撑结构、连接到所述燃料入口的燃料流通路以及燃料出口，并且所述燃料入口以及燃料流通路至少是部分地由所述第一微通路以及所述第二微通路的部分来限定，所述燃料电池组件还包括：
第三层，该层具有歧管支撑梁、电阻加热器支撑结构、燃料流通路以及连接到每个所述多个电导线的电阻加热器；
第四层，该层具有燃料流通路以及微孔流主结构，该微孔流主结构含有一由夹在阳极和阴极之间的电解质形成的薄膜燃料电池；
第五层，该层具有允许空气吸入到所述燃料电池组件中的空气容纳装置、燃料流通路、阳极电馈通和阴极电馈通；
第六层，燃料流通路、阳极电馈通和阴极电馈通；
第七层，该层具有燃料流通路、阳极电馈通和阴极电馈通；
其中，电阻电馈通和接地的电馈通连通每个所述层。
34.一种用于形成燃料电池组件的方法，所述方法包括：
图案化第一层以及第二层，以分别建立第一图案化层以及第二图案化层；
将所述第一图案化层与所述第二图案化层接合在一起；以及
组装包括所述第一图案化层以及所述第二图案化层的固体氧化物燃料电池，
其中，所述第一图案化层限定了第一微通路的至少一部分，所述第二图案化层限定了第二微通路的至少一部分，所述第一和第二微通路是流体相通的，所述第一和第二微通路被设置为允许将燃料和氧化剂中的至少之一传递到所述燃料电池，以及
引入在所述第一图案化层以及第二图案化层之间延伸的电馈通。
35.如权利要求34所述的方法，其中图案化所述第一层以及所述第二层每个都包括将组件材料图案化成预制件布局；以及
组合所述固体氧化物燃料电池包括由所述组件材料形成组件，所述组件包括：(i)多个层，所述多个层包括所述第一和第二层并且包括至少一燃料储存器界面层，包括多个电阻加热元件的层，含有燃料电池的微孔流主结构层，以及盖层；以及(ii)被引入所述组件中的所述微通道。
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