CN104253277A - 一种pem燃料电池堆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一燃料电池，其包括一阴极流场板、一阳极流场板和一膜电极组件（MEA），该膜电极组件夹于该阴阳两极流场板间。该阴极流场板包括一平面侧和一反向或逆向的通道侧，其中该膜电极组件夹于该阳极流场板和该阴极流场板的平面侧之间。该阴极流场板进一步包括自通道侧成型的一组流体通道以用于实现沿流体通道内流体流动以促进电化学反应穿越该膜电极组件从而产生电能。

Description

一种PEM燃料电池堆

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体来说，涉及用于质子交换薄膜（PEM）燃料电池的聚合物薄膜电池组。

背景技术

燃料电池是可将燃料中的化学能通过氧气或其他氧化剂介导的化学反应转化为电能的一种能源。氢是此类电池中最常见的燃料。其中，最具代表性的此类燃料电池技术的实例就是质子交换薄膜（PEM）燃料电池。此类燃料电池包括膜电极组件(MEA)，该膜电极组件包括夹在分别作为阴阳级的两层催化剂涂层纸间的聚合物电解质膜；该膜电极组件(MEA)再被夹在分别独立的直接运送燃料和氧化剂的一对流场板间。该燃料电池的工作原理包括以下步骤：将氢燃料通入燃料电池一侧的阳极流场板中，再将氧化剂通入燃料电池另一侧的阴极流场板中；将铂催化剂置于阳极侧使得氢分离为正电荷氢质子和负电荷氢电子；聚合物电解质膜仅可使正电荷氢质子穿过后进入阴极，而负电荷氢电子则需要通过外设的通道进入阴极，此时电流即产生；在阴极侧，电子和正电荷质子与氧结合生成水，作为该电池排出唯一产物。此外，因为氧气是被吹入阴极流场板，故可使该燃料电池冷却。阴极流场板可采用暴露于空气中作为一种“开放阴极结构”。

惯用的阴极流场板设计采用锯状或方波状结构，空气可通过送风机或风扇吹入其中。相较水冷却型电池堆，空气冷却型电池堆具有更易平衡设计和更易控制策略，可立即启用。

采用聚合物电解质薄膜的空气冷却型质子交换薄膜燃料电池的一个主要技术难点是热量和水处理。其中聚合物电解质薄膜需要具备高含水量以保证薄膜内在电阻低。当气流通过流场板通道时，可冷却电池堆，但同样加速了水分的蒸发导致薄膜中水含量降低。因此，风扇转速需要根据流量、环境温度和相对湿度极为小心的控制（控制策略）以求达到平衡。不适宜的风扇转速将导致电池堆的输出功率下降。

采用聚合物电解质薄膜的空气冷却型质子交换薄膜燃料电池的另一个限制是氢渗漏。在惯用设计中，锯状阴极流场板面向膜电极集合，其包括聚合物电解质薄膜以及两侧的催化剂层。因此，仅有锯齿压在垫圈之上，该区域的其他部分即成为潜在氢渗漏区域。该设计通常限定了氢工作压力小于0.5bar.g。然而，较高的氢压力可以促进动力学、电池均一性、负载变化响应和减小氢气供应不足的（严重损害燃料电池的耐久度）发生概率，但高于上述指标的压力值可能导致泄漏或垫圈爆裂。

图1为现有技术中的质子交换薄膜燃料电池的流场板组的透视图。阴极流场板A10设有一锯状侧边A11以形成一多通道A12且与膜电极组件接触。由于阴极流场板用于膜电极组件，这些通道A12允许空气成通道可有助于反应过程中产生的热量分散。应对较高热紧张，通过上述通道A12的可导致水分蒸发的通道化空气数量必须增加，从而提高膜电极组件的电阻。

完成通道A12的封装后，将垫圈A20放置于阴极流场板A10锯状侧A11的一侧，以使通道壁的顶端通过与垫圈装配后延伸，其中垫圈A20夹在阴极流场板A10锯状侧A11和膜电极组件之间。

图2为现有技术中质子交换薄膜燃料电池的阴极流场板组闭合透视图。该图显示了现有技术中此类质子交换薄膜燃料电池的缺点。垫圈A20和阴极流场板间A10的封装取决于垫圈A20和阴极流场板A10间的挤压程度。考虑到质子交换薄膜燃料电池在高工作压力下工作，垫圈A20和阴极流场板A10间的区域封装强度增加，即通道壁的顶端通过接触垫圈A20形成强封装区域且当挤压程度增加。由于阴极流场板A10与垫圈A20间的无接触这一缘由，通道A12区域即为弱点(WP)区域，且因此并没有可这些区域使封装强度增加的方式。当阴极流场板A10的通道壁顶端和垫圈A20间的封装强度增加时，流场板A10和垫圈A20间的渗漏将限制高工作压力下工作以及燃料电池的性能改进。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种可防止氢气渗漏、结合用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组的燃料电池。

本发明的另一目的是提供一种可用于高工作压力下的流场板组且提高冷却效率。这一性能提升了重量比率下的更高功率以及燃料电池作为多产能源的整体活力。

本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组，以实现该质子交换薄膜燃料电池能够在压力大于0.5bar.g不会发生氢泄漏且操作更为安全。

本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组，以实现该质子交换薄膜燃料电池能够在压力大于0.5bar.g时工作，且相比于传统型燃料电池，提升动力学、电池均一性、负载变化响应和减少氢气供应不足（严重损害燃料电池的耐久度）发生概率。

本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组的设计，提升空气冷却效率，以用于更薄的流场板而减小重量功率比。

本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组的设计，以实现薄膜水含量对风扇转速的敏感性降低。

本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组的设计，以实现该新型流场板设计可适用于装配在大多数传统型质子交换薄膜燃料电池上。

本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组的新型设计，该设计生产简单便捷且价格低廉。

本发明的其他有益效果及其特征将在以下描述中表达，且从实例和附加权利要求中特定指出的组合中获得。

据本发明，上述及其他的发明目的和有益效果是获得一种空气冷却型质子交换薄膜燃料电池堆。

据本发明，上述及其他的发明目的和有益效果是获得一种燃料电池，其包括一膜电极组件(MEA)和一流场板组。

该流场板组包括一阳极流场板和一阴极流场板，该膜电极组件密封与该阳极和阴极流场板之间。该阴极流场板包括一平面侧和一反向或逆向的通道侧，该膜电极组件夹于该阳极流场板和阴极流场板的该平面侧之间，其中该阴极流场板进一步包括一组成型在所述通道侧的流体通道以使流体沿所述流体通道流动，以促使膜电极组件发生透过所述膜电极组件的电化学反应膜电极组件从而产生电能。

更进一步的发明目的和有益效果将表达自后续的说明和附图中。

上述及其他本发明的目的、特征和有益效果将表达自后续的详细说明、附图及权利要求中。

附图说明

附图1为传统质子交换薄膜燃料电池的单位电池示意图；

附图2为传统质子交换薄膜燃料电池的弱点示意图；

附图3为本发明提供的质子交换薄膜燃料电池堆一较佳的实施方式的爆炸图；

附图4为本发明提供的质子交换薄膜燃料电池堆的流场板组一较佳的实施方式的立体图；

附图5为本发明提供的质子交换薄膜燃料电池堆的流场板组一较佳的实施方式的剖面图；

附图6为本发明提供的质子交换薄膜燃料电池堆的流场板组一较佳的实施方式的冷却通道的第一种可选模式示意图；

附图7为本发明提供的质子交换薄膜燃料电池堆的流场板组一较佳的实施方式的冷却通道的第二种可选模式示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及对比例对本发明作进一步详细、完整地说明。

以下说明用于公开使得本领域技术人员可完成使用本发明。下述优选实施方式仅作为范例且本领域技术人员在上进行修改。以下说明的概要可应用于其他实施方式、供选方案、修改例、等效方式、和不脱离本发明的要义和范围的其他应用。

如图3所示为本发明提供的一较佳实施方式的质子交换薄膜燃料电池堆。该燃料电池堆包括一个或多个相互堆叠的燃料电池单位。根据该较佳实施方式，每个燃料电池单位，均可独立成为一燃料电池，包括一膜电极组件(MEA)10和一流场板组20，其包括两导电双极板用于将该膜电极组件夹之其间。

该膜电极组件10包括一聚合物电解质膜，以及涂布于该聚合物电解质膜两侧的催化剂。两气体扩散层分别地位于该膜电极组件的两外侧面，其中该气体扩散层固定于该流场板组20的该导电双极板之间以形成一单元电池集合。

包夹该膜电极组件10的该两个导电双极板为一阳极流场板21’和一阴极流场板21。

较佳地，用于实践中的质子交换薄膜燃料电池的该燃料电池堆包括多个堆叠单元燃料集合，根据电消耗要求其数量可能为数以百计。因此，一典型燃料电池堆包括一系列的重复单元电池集合。

根据较佳的实施方式，该膜电极组件10密封且夹于该流场板21和21’之间。该阳极流场板21’包括一平面侧211’。该阴极流场板21包括一平面侧211和一反向或逆向的通道侧212，且该膜电极组件10夹于该流场板21'和21的平面侧211’和211之间。该阴极流场板21进一步包括一组成型在所述通道侧212的流体通道213以使流体沿所述流体通道213流动，以促使膜电极组件发生透过所述膜电极组件的电化学反应膜电极组件从而产生电能。相应地，该流体为反应气体，如氢气、氧气或空气。

如图4所示的阴极流场板21包括一基体214，其中该基体在所述基体的内侧形成所述平面侧211，且一组引导墙215间隔地自该基体214延伸以形成该阴极流场板21的该通道侧212。该流体通道213由该基体214的一侧边缘延伸至另一侧边缘。相应地，该流场板21的平面侧211为一平板装的表面。该流场板21的该通道侧212为一锯状侧面。尤其是，每一个该流体通道213成型在两个引导墙215之间。优选地，该引导墙215与其他引导墙平行且完整地、垂直地在该基体214外侧延展。该引导墙215的横截面通常成型为矩形、其中每一个流体通道213具有均一的宽度。择一地，每一个引导墙215具一梯形截面因此该引导墙215朝向该基体214宽度递增。换言之，每一个该流体通道213朝向该基体214宽度递减。

因此，该阴极流场板21进一步包括一系列流体通道213，其间隔地、均匀地插入一板体以形成该阴极流场板。该流场板21可由其他轻便且坚固的导电材料构成。这些流体通道213延伸至该流场板21的整个侧边长度且按预设的深度延伸至该流场板21内。该流体通道213同样自未经切割的该流场板21形成山脊状隆起部，且这些山脊状突起部为分隔地、均一地的分布。

如图4和图5所示，该阴极流场板21进一步包括排列的且与该流体通道213连通的一组冷却通道216。相应地，每一个冷却通道216为一狭长槽成型在该基体214以选择性与该流体通道213连通。当该冷却通道216成型在该基体214时，该流体通道213将于该冷却通道216连通。优选地，总数中一半的该流体通道213将与该冷却通道216连通且另一半该流体通道213将不与该冷却通道216连通。

特别地，该冷却通道216穿过成型在该基体214的通道以间隔地该流体通道213排列，其中该阴极流场板21的该平面侧211与该通道侧212相通以及透过该冷却通道216。所以，相较相同厚度下的传统型阴极流场板，由于该冷却通道216存在使得该阴极流场板21的散热区域实际上大为增加。

这归功于间隔地成型在该基体214的一组冷却通道216与相应排列的一流体通道213。相应地，一完全穿透型槽以形成该冷却通道216位于每隔一个的该流体通道213处。该完全穿透型槽可实现该阴极流场板提供更好更有效的冷却效应。值得一提的是，位于该阴极流场板21的该流体通道213的完全穿透型槽并不局限于这一优选实施方式且可延伸适用于任一的包含一完全穿透型槽插入该流体通道213以实现该膜电极组件10更佳的冷却效果的阴极流场板21的实施例中。可从本发明中获知这一更有效的冷却能实现降低风扇转速敏感度。值得一提的是，伴随着冷却效应的增加以及风扇转速敏感度的降低，当提供相同的功率输出下，相对于现有技术中构建的更大型的燃料电池，该燃料电池的整个体积能够减小。

值得一提的是，该冷却通道26可成型在每隔一个该流体通道213或每一个流体通道213。换言之，该冷却通道216的数量可以有选择地配合该流体通道213配置。此外，两个或更多的该冷却通道216可同样地成型在每一个流体通道213。

图6为该流场板组的该冷却通道216’第一种可选模式的示意图，其中该冷却通道216’分别地成型在每一个流体通道213。特别是，每一个冷却通道216’可成型在该流体通道213的第一部分或第二部分，其中位于该流体通道213的第一部分的该冷却通道216’与位于该流体通道213的第二部分的该冷却通道216‘交替。此外，每一个位于该流体通道213的第一部分的该冷却通道216’与位于该流体通道213的第二部分的该冷却通道216‘等长。

图7为该流场板组的该冷却通道216’第二种可选模式的示意图，其中该两个多更多的冷却通道216’自每一个流体通道213分别地成型。特别是，每一个流体通道213分为四个相等的部分，该冷却通道216‘即可自该流体通道的213的第一和第三部分或从第二和第四部分成型。同样地，位于该流体通道213的第一和第三部分的该冷却通道216’与位于该流体通道213的第二和第四部分的该冷却通道216‘交替。所有冷却通道216‘等长。

值得一提的是，由于该冷却通道216的构造使得该阴极流场板21的厚度可显著降低。如图1和图2中所示例，如果传统型板的流体通道设计为3mm深，那么至少4mm厚的板必须采用以实现维持机械强度。由本发明来看，的该阴极流场板21的流体通道213以3mm深度设计为例，由于该冷却通道216的存在使得该阴极流场板的厚度21仅需配置为3mm。换言之，该冷却通道216可作为该流体通道213的一部分配置，因此该阴极流场板21的厚度与该流体通道213的深度相同。换言之，在达到相同冷却面积下本发明的该阴极流场板21可较传统型板更薄；因为当流体通过该流体通道213时，本发明的该冷却通道216能够将该阴极流场板的整个横截面用作散热。如上述，在较传统型板相同厚度下，本发明的该阴极流场板21能够提供更多的用于热量消散的散热区域。

更佳地，每一个该流体通道213的侧长度长于每一个冷却通道216的侧长度。每一个该流体通道213的侧长度即该流场板21的侧长度。此外，每一个该流体通道213的宽度等于多大于该冷却通道216的宽度。如图4和图5所示，该全穿透型槽（冷却通道216）以及自未经切割的材料形成的山脊状隆起部均更易观察到。

根据较佳的实施方式，该流场板组20进一步包括两个密封垫圈22将阴阳21、21‘两极流场板以及膜电极组件10相密封。特别是，每一个该密封垫圈22夹于该阴阳两极流场板21、21’的该平面侧211、211‘和膜电极组件10间密封。换言之，该密封垫圈22之一被密封和夹于阳极流场板21‘和膜电极组件10之间，且另一该密封垫圈22被密封和夹于该阴极流场板21和膜电极组件10之间。

如图3所示，每一个该密封垫圈22为一空心结构以实现密封部分位于该阴极流场板21的该平面侧211的周边。换言之，该密封垫圈22为一中空结构以实现流体，如气体，从中通过。该密封垫圈22还设为与该阴极流场板21的平面侧211相匹配的尺寸和形状。如图3所示，该密封垫圈22为一矩形，即两横边部分和两纵边部分环绕该阴极流场板21的平面侧211周边部分。优选地，每一个密封垫圈22附着于该阴极流场板21的该平面侧211和该膜电极组件10之间。

值得一提的是，该冷却通道216不被该密封垫圈22包被。换言之，该冷却通道216在阴极流场板21的周边内延伸且在该密封垫圈22的两纵边部分间延伸。

图3也显示了本发明优选实施方式的燃料电池堆设计，即无论采用何种密封方式，例如粘合性垫圈，该垫圈各处处于挤压状态。值得一提的是，由于该膜电极组件10与该阴阳两极流场板21、21‘的平面侧211、211‘之间通过该密封垫圈22密封，形成了一密闭环境用于氢流动，从而密封阳极流场板21’以防止氢渗漏。相应地，本发明的该密封垫圈22可为一无边环或粘合性垫圈。粘合性垫圈在一定压力下下可以勉强起到密封作用，但如果未经压缩，即使在较低气压之下也逐渐会产生渗漏。O型环可在很高的气压下实现强效密封，但要求牢固的挤压作用，否则完全无法保证密封。

当该流场板21作为燃料电池的阴极流场板用时，该阴极流场板21的平面侧211被安装至该膜电极组件10。该质子交换薄膜燃料电池配置为大气中开放，故除此之外氧化剂经吹入通过该阴极流场板21的该流体通道213，设有该冷却通道216的阴极构造提升了空气冷却效率，因为热量通过该冷却通道216消散和分离。伴随增强的冷却效应能使该阴极流场板21相较于传统型显著更薄。更薄且轻的燃料电池堆的有益其实能够使其相较于现有技术更具便携性。

特别地，该冷却通道216自阴极流场板21成型以降低薄膜含水量对风扇转速的敏感度。该冷却通道216成型在每隔一个流体通道213。当气体穿过该阴极流场板21的流体通道213时，气流将仅通过该冷却通道216从该阴极流场板21带走热量。无该冷却通道216的该流体通道213将保持该膜电极组件10的水含量因为气体并不与该膜电极组件接触。

此外，本发明提供的该阴极流场板可同样提供燃料电池的热和水管理。相应地，该膜电极组件10需含水量较高以维持低内阻。当气体吹入通过该流体通道213时，其经该冷却通道216仅冷却该阴极流场板21并不加速水蒸发而导致该膜电极组件10水含量减少。

值得一提的是，气流并不与该膜电极组件10接触，当气流通过该流体通道时是通过无该冷却通道216的该流体通道213。因此，当风扇转速增快或减慢时，仅有部分气流直接影响水含量但所有气流均有冷却效果。换言之，该燃料电池的电池电压相对风扇转速变得更低敏感度，当风扇控制被电噪声干扰时却实现一更为稳定的输出电压。

该粘合性密封垫圈22密封于阳极流场板21‘的平面侧211’以防止工作时氢气渗漏。该密封垫圈22设有一用于该阳极流场板21‘的该平面侧211‘的边缘四周的粘合剂，以实现当附着于该阳极流场板21‘时该密封垫圈粘合于该阳极流场板21’的边缘四周。该粘合方法实现了一更强的密封较于现有技术以实现足够的加压。该粘合性密封垫圈22同样附着于该膜电极组件10与阳极流场板10将氢密封与内。该膜电极组件10的弱点消除和氢渗漏危害降低能够在较高氢压力下操作以达到所列目的：相较传统型燃料电池改进动力学、电池均一性、负载变化响应和降低“氢饥饿”可能性。在高压下操作的另一附加含义是更小的燃料电池对能够提供相同功率总额相较于现有技术中更大体积的燃料电池堆。

值得一提的是，无气体渗漏的弱点存在。当氢压力增加至3bar.g时（如传统氢压力的六倍压力），未检测到任何氢渗漏。每个电池单元的开路电压均大于1.0V。该电池堆能以非常稳定性能运行超过数千计小时。由于氢压力增加该电池电压的标准差同样也得到提升，可达5mV额定输出，相较于传统型电池电压标准差为10～12mV。

值得一提的是，更小的标准差更为接近该电池电压。因此，本发明提供的电池堆中的电池电压均一性可在采用更高氢压力下获得。值得一提的是，该电池电压均一性并不仅仅取决于氢压力，但更高氢压力可促进该电池电压均一性的获得。换言之，该电池堆的输出电压同样也十分稳定。根据优选的实施方式，氢压力能够增至大于0.5bar.g，此压力值为传统型燃料电池的最常见限制点。

归功于本发明优选的该燃料电池实施方式，阳极板和阴极板所用的材料可选自广泛使用的导电性金属。该金属的特性应坚固、轻便且导电，但该材料并不局限于金属。含有石墨、碳黑、碳纤维和/或纳米碳等导电性复合材料可用于本发明中。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。

由此可见，本发明之目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所示原理下，实施方式可作任意修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。

Claims (20)

1.一种燃料电池，其特征在于，包括：

一膜电极组件（MEA）；和

一流场板组，其包括一阳极流场板和一阴极流场板，所述膜电极组件密封于所述阳极和阴极流场板之间，其中所述阴极流场板包括一平面侧和一反向或逆向的通道侧从而使得所述膜电极组件夹于所述阳极流场板和所述阴极流场板的平面侧之间，其中所述阴极流场板进一步包括一组成型在所述通道侧的流体通道以使流体沿所述流体通道流动，以促使膜电极组件发生透过所述膜电极组件的电化学反应膜电极组件从而产生电能。

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：所述阴极流场板包括一基体，其中所述基体在所述基体的内侧形成所述平面侧，且一组引导墙相间隔地自所述基体的外侧延伸以形成所述阴极流场板的所述通道侧，其中每一个所述流体通道成型在两个所述引导墙之间。

3.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于所述阴极流场板进一步包括一组冷却通道，其中所述冷却通道选择性地与所述流体通道排布成行以用于当所述流体沿所述流体通道流动时所述阴极流场板的散热所述。

4.根据权利要求2所述的燃料电池，其特征在于：所述阴极流场板进一步包括一组冷却通道，其中所述冷却通道选择性地与所述流体通道排布成行以用于当所述流体沿所述流体通道流动时所述阴极流场板的散热。

5.根据权利要求4所述的燃料电池，其特征在于：所述冷却通道为成型在所述基体的穿透型通道且与所述流体通道相排布。

6.根据权利要求4所述的燃料电池，其特征在于：所述冷却通道为成型在所述基体的完全穿透型通道且与所述流体通道相排布。

7.根据权利要求5所述的燃料电池，其特征在于：所述冷却通道为成型在所述基体的穿透型通道选择性地与所述流体通道相排布。

8.根据权利要求6所述的燃料电池，其特征在于：所述冷却通道相互交错排布分布在所述基体。

9.根据权利要求1、3或5任一所述的燃料电池，其特征在于：所述流场板组进一步包括两个密封垫圈，其中所述密封垫圈将所述阳极和阴极流场板与所述膜电极组件相密封，其中一个密封垫圈被密封和夹在所述阳极流场板和膜电极组件之间，且另一个密封垫圈被密封和夹在所述阴极流场板和膜电极组件之间。

10.根据权利要求9所述的燃料电池，其特征在于：每个所述密封垫圈具有一密封在所述阴极流场板的平面侧周边的空心结构。

11.根据权利要求9所述的燃料电池，其特征在于：所述密封垫圈附于所述阴极流场板的平面侧和所述膜电极组件之间。

12.一种用于具有一个膜电极组件的燃料电池的阴极流场板组，其特征在于，包括：

一阴极流场板，其具有一个内侧和一个外侧，所述阴极流场板的内侧为一平面侧，所述阴极流场板的平面侧面向所述膜电极组件排布，所述阴极流场板的外侧形成一通道侧，所述阴极流场板进一步包括一组成型在所述通道侧的流体通道以使流体沿所述流体通道流动，以促使所述膜电极组件发生穿过所述膜电极组件的电化学反应膜电极组件从而产生电能膜电极组件。

13.根据权利要求12所述的阴极流场板组，其特征在于：所述阴极流场板进一步包括一组引导墙，其中所述引导墙相间隔地自所述基体的内侧延伸以形成所述阴极流场板的所述通道侧，其中每一个所述流体通道成型在两个所述引导墙之间。

14.根据权利要求12或13所述的阴极流场板组，其特征在于：所述阴极流场板进一步包括一组冷却通道，其中所述冷却通道选择性地与所述流体通道相排布以用于当所述流体沿所述流体通道流动时所述阴极流场板的散热。

15.根据权利要求14所述的阴极流场板组，其特征在于：所述冷却通道为成型在所述基体的穿透型通道以选择性地与所述流体通道相排布。

16.根据权利要求14所述的阴极流场板组，其特征在于：所述冷却通道为均匀成型在在所述基体的完全穿透型通道以选择性地与所述流体通道相排布。

17.根据权利要求15所述的阴极流场板组，其特征在于：所述的冷却通道定位在每隔一个的所述流体通道。

18.根据权利要求15所述的阴极流场板组，其特征在于：所述冷却通道相互交错地排布在所述基体。

19.根据权利要求12所述的阴极流场板组，其特征在于：还进一步包括一密封垫圈，其中所述密封垫圈密封在所述阴极流场板的所述平面侧以用于密封所述膜电极组件。

20.根据权利要求19所述的阴极流场板组，其特征在于：每个所述密封垫圈具有一密封在所述阴极流场板的平面侧周边的空心结构。