CN107634244A - 包括抗微生物图案化表面的燃料电池系统 - Google Patents

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Abstract

一种燃料电池系统，其包括抗微生物图案化表面。所述燃料电池系统可包括燃料电池堆、冷却剂贮器和配置为将冷却剂从冷却剂贮器供应到燃料电池堆的冷却剂流动路径。所述燃料电池堆、所述冷却剂贮器和所述冷却剂流动路径中的一种或多种可包括所述抗微生物图案化表面。

Description

包括抗微生物图案化表面的燃料电池系统
本申请是于2014年06月25日提交的名称为“包括抗微生物图案化表面的燃料电池系统”的中国专利申请201480037064.7的分案申请。
本发明涉及设置成堆叠形式的电化学燃料电池，并且具体地说，涉及用于这类燃料电池堆的冷却系统。具体地说，本发明涉及一种燃料电池系统、一种用于燃料电池系统的抗微生物系统和一种包括所述燃料电池系统的交通工具。
常规电化学燃料电池将通常均为气体流形式的燃料和氧化剂转换成电能和反应产物。用于使氢与氧反应的一种常见类型的电化学燃料电池包括处于膜电极组件(MEA)内的聚合物离子转移膜，也称为质子交换膜(PEM)，其中燃料和空气穿过所述膜的相应侧面。质子(即氢离子)被传导通过所述膜，由传导通过连接燃料电池阳极和阴极的回路的电子加以平衡。为了增大可用电压，形成包括多个电串联布置的MEA的堆叠。每个MEA设置有分开的阳极流体流动路径和阴极流体流动路径。阳极流体流动路径和阴极流体流动路径分别将燃料和氧化剂传送至膜。燃料电池堆通常是包括很多独立的燃料电池板的块形式，所述燃料电池板由位于所述堆叠的任一末端处的端板保持在一起。
因为燃料与氧化剂的反应产生热量以及电力，所以一旦已达到操作温度就需要冷却燃料电池堆，从而避免对燃料电池产生的损坏。冷却可至少部分通过在阳极流体流动路径(其用于使阳极水合)和/或与反应物水组合的阴极流体流动路径中将冷却剂(诸如水)传送至堆叠内的独立电池来实现。在每种情况下，可发生燃料电池的蒸发冷却。
在典型的布置中，将冷却水注入到燃料电池堆的阳极流体流动通道或阴极流体流动通道中。冷却水必须是非常纯净的。如果将污染的冷却水引入到燃料电池堆中，那么污染物可能严重影响燃料电池堆的性能并且可能降解堆叠内的部件。污染物可能为无机的(诸如金属离子)和有机的(诸如有机污染物分子和细菌/微生物)。因此在冷却水进入燃料电池堆之前处理冷却水以去除污染物是有益的。
可使用臭氧作为强力的消毒剂以杀死水中的细菌/微生物。然而，使用臭氧消毒平稳环境和受限环境(诸如备用电源系统和热电联供(CHP)系统)中的水可能并不总是可行的，因为臭氧可为有害的。
紫外(UV)光可用于杀死细菌/微生物。然而，使用UV光消毒水可能并不在所有情况下均有效的。在燃料电池系统中，仅工艺流体(即，暴露于UV光的流体)可被UV光处理。如果UV光未到达燃料电池系统中的水区域(诸如在储水罐中)，那么该未暴露水未被UV光清洁。此外，如果存在生物污染物聚集体(诸如生物膜)，那么仅暴露表面可被UV光处理。
需要在水经过燃料电池系统管道、机构和燃料电池堆之前，在水源处对水进行消毒。因此，消毒贮水器/储水罐(如果使用的话)中的冷却水是需要的。如上文所提及的，使用臭氧用于此目的并不总是可行的，并且UV照射当用于储水罐或类似冷却剂贮器中时可能是无效的。
根据本发明的一个方面，提供一种包括抗微生物图案化表面的燃料电池系统。抗微生物图案化表面可为抗细菌的、抗真菌的和/或抗病毒的。有利的是，与例如表面材料中的化学添加剂相反，抗微生物表面的图案化使其产生抗微生物特性。
抗微生物图案化表面可通过微生物在所述表面上的附着和生长/发育来抑制微生物生长。浮雕图案可使得微生物(诸如细菌)不能在表面上繁殖和/或聚集在一起。这可抑制生物膜在燃料电池系统内的表面上的形成和扩散。通过抑制微生物生长和生物膜形成，可使燃料电池系统中的冷却剂保持纯净。
燃料电池系统可包括：燃料电池堆；冷却剂贮器；以及构造成将冷却剂从冷却剂贮器供应到燃料电池堆的冷却剂流动路径；其中所述燃料电池堆、所述冷却剂贮器和所述冷却剂流动路径中的一种或多种包括抗微生物图案化表面。
抗微生物图案化表面可包括用于抑制微生物生长的微米级波纹或脊(连续的或不连续的)。微米级波纹各自的宽度可为在1与100微米之间、10与100微米之间以及可能在2与25微米之间。微米级波纹可跨过它们的宽度分开一定间距，所述间距在1与100微米、10与100微米之间以及可能在2与25微米之间。微米级波纹各自的深度可为在1与100微米、10与100微米之间以及可能在2与20微米之间。抗微生物图案化表面可包括单元浮雕图案。这是有利的，因为图案化表面的重复单元提供了有效的制造。
抗微生物图案化表面的平均粗糙度系数可为2与30之间，所述平均粗糙度系数根据实际表面积与几何表面积的比率来确定(在一些实施例中，平均粗糙度系数可大于30)。有利的是，图案化表面可以诸如防止微生物在燃料电池系统内的聚集和发育/扩散的方式，被设计并制造为具有特定表面浮雕图案化、具有形成有特定微米级尺寸的图案的表面浮雕结构。
抗微生物图案化表面可为化学上惰性的。有利的是，所述表面由于特定表面图案化而可具有抗微生物特性，从而提供无抗微生物化学试剂的抗微生物表面。保持纯净的冷却剂供应到燃料电池系统中的燃料电池堆可能为希望的。
抗微生物图案化表面可为化学上抗微生物的。有利的是，所述表面可因特定表面图案化并且因化学活性的抗微生物试剂而具有抗微生物特性。因此，在燃料电池系统中可使用因图案化表面而可抑制微生物生长且因化学抗微生物特性而可杀死现存微生物)的“双重作用”抗微生物表面。
冷却剂可为水，特别是纯净水或去离子水。
燃料电池系统可包括布置在用于将冷却剂供应到燃料电池堆的冷却剂流动路径中的紫外光源，所述UV光源被定位在所述燃料电池堆的上游。有利的是，使用配置为杀死存在于燃料电池系统的冷却剂流动路径中的微生物的UV光源可使纯净的冷却剂供给到燃料电池堆，并且与抗微生物图案化表面一起作用良好，所述图案化表面有助于减少UV光不能穿透的生物膜和类似物的堆积。
燃料电池系统可包括布置在用于将冷却剂供应到燃料电池堆的冷却剂流动路径中的去离子装置，所述去离子装置被定位在所述燃料电池堆的上游。有利的是，使用与燃料电池系统中的冷却剂进行离子交换的去离子装置可使纯净的冷却剂供给到燃料电池堆，并且与抗微生物图案化表面一起作用良好，以确保所述去离子装置不会被包覆在生物膜中配置为。去离子装置可为去离子柱。
去离子装置可被定位在自紫外光源的下游并定位在燃料电池系统中的燃料电池堆的上游。有利的是，冷却剂可使用UV光消灭冷却剂中的微生物来进行清洁，然后在到达燃料电池堆处之前，使冷却剂经过去离子装置以进行离子交换。
燃料电池系统可包括布置在用于将冷却剂供应到燃料电池堆的冷却剂流动路径中的过滤器，所述过滤器被定位在所述燃料电池堆的上游。
燃料电池系统可包括：用于运输燃料电池系统中的冷却剂的冷却剂流动路径；配置为测定冷却剂流动路径中的冷却剂压力的压力计；定位在冷却剂流动路径中的泵；以及配置为控制所述泵的控制器；其中所述控制器可被配置为接收来自所述压力计的压力值并且基于所述压力值使用所述泵控制冷却剂流动路径中的冷却剂流量。有利的是，如果冷却剂流动路径中的压力降低，那么控制器可控制泵来增加冷却剂流量。
燃料电池系统可包括：用于运输燃料电池系统中的冷却剂的冷却剂流动路径；配置为测定冷却剂流动路径中的冷却剂温度的温度计；定位在冷却剂流动路径中的泵；以及配置为控制所述泵的控制器；其中所述控制器可被配置为接收来自所述温度计的温度值并且基于所述温度值使用所述泵控制冷却剂流动路径中的冷却剂流量。有利的是，如果冷却剂流动路径中的温度升高，那么所述控制器可控制泵来增加冷却剂流量。
在本发明的另一方面中，提供一种包括如本文所公开的燃料电池系统的交通工具。
在本发明的另一方面中，提供一种用于如本文所公开的燃料电池系统的抗微生物系统。这种系统可为例如连接到燃料电池系统的冷却剂贮器。所述冷却剂贮器可包括抗微生物图案化表面。
根据另一个方面，本发明提供一种包括如本文所公开的燃料电池系统的交通工具。
现将借助实施例并参照附图来描述本发明的实施方案，在附图中：
图1a-图1c示出包括抗微生物图案化表面的燃料电池系统的示意图；
图2a-图2b示出示例性抗微生物图案化表面的示意图；
图3a-图3c示出包括抗微生物图案化表面、紫外光源和/或去离子装置的燃料电池系统的示意图；
图4a-图4c示出包括抗微生物图案化表面、过滤器和/或泵的燃料电池系统的示意图；并且
图5a-图5b示出包括抗微生物图案化表面和其他部件的燃料电池系统的示意图。
以下所述的各实施方案包括具有燃料电池堆102；302；402；502、冷却剂贮器104；304；404；504、以及将冷却剂从所述贮器104；304；404；504供应到所述燃料电池堆102；302；402；502的冷却剂流动路径106；306；406；506的燃料电池系统100；300；400；500。在燃料电池系统100；300；400；500中存在图案化抗微生物表面108、110、112；200；308；408；508，以防止供应到蒸发式冷却的燃料电池堆102；302；402；502的冷却水受到细菌污染。
如本文所述的燃料电池系统可适用于使用蒸发式冷却的燃料电池/燃料电池堆的热电联供(CHP)和备用供应单元中。
本文所述的实施方案包括抗微生物(特别是抗细菌的)的图案化表面，其抑制生物膜/微生物/细菌生长。因此，本发明通过抑制微生物在供应用于蒸发冷却燃料电池堆的冷却剂中的生长，有利地提供了改进的燃料电池堆组件。抗微生物图案化表面不需要具有化学活性。
由于具有带有凸起特征和低凹区域的图案化浮雕结构，所以图案化表面可抑制其表面上的微生物/细菌的生长和群聚。凸起特征的尺寸和凸起特征之间的间距可在微米范围内。凸起特征的尺寸可小到足以防止微生物沉降在凸起特征的顶部。凸起特征之间间距的尺寸可小到足以使得微生物不能沉降在凸起特征之间。因此表面浮雕干涉微生物在表面上的沉降和附着。生物体最小尺寸的约25％至75％尺寸的凸起特征间距可适用于抑制微生物生物体的生物附着。
以下讨论使用术语“冷却剂”。技术人员应了解，水(特别是纯净水或去离子水)可用作合适的冷却剂，但是实施方案不需要局限于使用水作为合适的冷却剂。
图1a-图1c示出包括抗微生物图案化表面108、110、112的燃料电池系统100的实施例实施方案。燃料电池系统100包括燃料电池堆102、冷却剂贮器104和配置为将冷却剂从冷却剂贮器104供应到燃料电池堆102的冷却剂流动路径106。
在图1a中，冷却剂贮器104具有带有抗微生物图案化表面108的内壁。在冷却剂从冷却剂贮器行进经过冷却剂流动路径106到燃料电池堆102之前，此实施方案可有效地抑制冷却剂源处的细菌生长。在此实施例中，冷却剂贮器104的所有内壁均包括图案化抗微生物表面108。在其他实施例中，仅一些内壁可包括图案化抗微生物表面108。
在图1b中，冷却剂流动路径106具有包括抗微生物图案化表面110的内壁。可能冷却剂流动路径106的一部分包括抗微生物图案化表面110，而另一部分不包括所述图案化表面。
在图1c中，燃料电池堆102具有包括抗微生物图案化表面112的内表面。可能燃料电池堆102的一些内表面包括抗微生物图案化表面112(诸如暴露于冷却剂的那些)，而其他内表面不包括所述图案化表面。燃料电池系统100的多于一个部件可包括抗微生物图案化表面(例如，在冷却剂贮器104中和在冷却剂流动路径106中)。
在一些实施例中，抗微生物图案化表面108、110、112可通过用具有图案化抗微生物表面的膜涂覆部件102、104、106来施加到部件。在一些实施例中，图案化抗微生物表面108、110、112可通过加工所述表面使其具有合适的抗微生物图案来形成在部件102、104、106的表面上。
图2a-图2b示出示例性抗微生物图案化表面的示意图。在图2a中，示出示例性表面200的自上至下视图。在图2b中，示出通过图2a的示例性表面的三个脊204的横截面图。表面200可认为包括以单元重复图案从表面基面206凸起的多个微米级波纹204。微米级波纹可为非连续的，诸如一系列不连续的脊、凸块或凸起。因此所述表面可具有带有不连续波纹的行列/区域的波纹外观。
图2a示出包括具有六边形/菱形形状单位单元202的单元重复图案的图案化抗微生物表面。每个单位单元202包括具有不同长度的六个平行脊204，所述脊相对于各脊之间的间距206凸起。所述图案可认为模仿鲨鱼皮的结构，其中每个单位单元202表示鲨鱼皮鳞，并且每个单位单元202包括类似于鲨鱼皮鳞的那些的脊204。
虽然图2a所示的表面示出不连续波纹脊204的单元重复图案，但是也可使用满足用于抑制细菌生长和附着的标准的其他表面图案。例如，表面可包括为大致圆形、椭圆形、三角形、正方形、长方形、五边形和/或六边形(从表面的自上至下视图看)的结构。作为另一个实施例，抗微生物图案化表面可包括在穿过表面的条纹内的微米级结构。微米级结构可从表面基面凸起和/或可凹陷/凹入到表面基面中。图案化抗微生物表面可包括一种或多种不同的形状、结构高度、结构间距和/或结构宽度。
图2b图示可对此类图案化抗微生物表面限定的不同尺寸。在此实施例中，脊204和各脊之间的间距206具有微米级尺寸。例如，脊204的宽度210可各自为在2与25微米之间。微米级脊可跨过它们的宽度分开2与25微米之间的间距212。脊204的深度214可各自为2与20微米之间。在一些实施例中，宽度210可大于25微米，间距212可大于25微米，和/或深度214可大于20微米。在一些实施例中，宽度210可小于2微米，间距212可小于2微米，和/或深度214可小于2微米。尺寸210、212、214可根据在表面200上的发育有待得到抑制的生物体尺寸来调整。
抗微生物图案化表面可具有在2与30之间的平均粗糙度系数，所述平均粗糙度系数根据实际表面积与几何表面积的比率来确定。例如，完全光滑的1cm2面积的实际表面积和几何表面积均为1cm2，并且因此其粗糙度系数为1。随着表面由于例如波纹和表面图案化而变得更粗糙，那么粗糙度系数增大。例如，如果使1cm2表面图案化以使得总暴露表面的面积为2cm2，那么粗糙度系数将为2。
可使用其他度量量化表面粗糙度。例如，针对表面的算术平均粗糙度系数Ra可进行测定并且可处在有利于抑制微生物生长的特定范围中。算术平均粗糙度系数Ra为横截面粗糙度轮廓从等分线的绝对偏差的算术平均值。因此，如果沿图案化表面获取横截面，那么与所述横截面的等分线的差值的算术平均值将得到算术平均粗糙度系数Ra。当然，可使用测量粗糙度的其他方式，并且使用这些方法中的一种或多种测定的图案化抗微生物表面的粗糙度可处在有利于抑制微生物生长的特定范围中。
虽然图2b示出在表面200上相同的脊高214、宽度210和间距212，但是在其他实施例中，在表面200上这些尺寸中的一个或多个可变化。在其中结构陷入到表面中而不是从表面基面凸起的实施例中，所述结构的高度可认为是从表面基面到由结构形成的凹陷/波谷的底部的距离。
抗微生物图案化表面可为使用抑制细菌生存和细菌通过表面微图案转移的技术的表面。可使用其他表面。
在一些实施例中，抗微生物图案化表面为化学上惰性的。使用这种用于冷却剂净化的非化学系统可为有利的，因为所述表面可不需要“更新”，而仅在其化学活性由于冷却剂清洁/净化而消减时可能需要更新化学活性组分。与化学活性的抗微生物组分相比，图案化表面能够提供更长时间的抗微生物特性。
抗微生物图案化表面可认为是一种无源冷却剂净化部件，因为它抑制微生物在所述表面上的生长和发育，而不是攻击已经存在的微生物。与杀死现存微生物相比，抑制微生物生长可能是有利的，因为如果因图案化抗微生物表面而抑制微生物在燃料电池系统上的繁殖，那么去除死亡微生物的生物残骸的负担有所减轻。
在其他实施例中，抗微生物图案化表面可为化学活性的。通过化学活性和非化学表面特性(即，由于表面浮雕的物理结构)两者提供冷却剂清洁可为有利的。因此，由于抗微生物表面的图案化，可抑制微生物的生长/繁殖，并且通过所述表面的化学活性组分可杀死存在于冷却剂中的微生物。
图3a-图3c示出燃料电池系统300的一个示例性实施方案，所述燃料电池系统包括燃料电池堆302、冷却剂贮器304和配置为将冷却剂从冷却剂贮器304供应到燃料电池堆302的冷却剂流动路径306。在这些实施例中的冷却剂贮器304包括抗微生物图案化表面308。
在图3a中，UV光源314被定位在冷却剂流动路径306中，在燃料电池堆302的上游。UV光源可为例如UV灯或者一系列一种或多种UV发光二极管(LED)。冷却剂将经过UV光源314，所述UV光源被配置为破坏冷却剂中的微生物。UV光源314和图案化的抗微生物表面308的组合可认为提供了净化冷却剂的协同作用。图案化抗微生物表面308用来抑制细菌/微生物在冷却剂中，特别是UV光不能到达的聚集体/生物层中的表面上的生长和聚集。如果在冷却剂中存在较少、更分散的微生物(由于图案化的抗微生物表面308)，那么UV光源314能够更有效地破坏冷却剂中的微生物，。因此，图案化抗微生物表面308的作用可通过抑制微生物聚集体的形成来引起UV光源314更有效地破坏冷却剂中的微生物。
在图3b中，去离子装置316(诸如去离子柱)被定位在冷却剂流动路径306中，在燃料电池堆302的上游。在其他此类实施例中，可使用配置为与冷却剂流体进行离子交换的任何去离子装置。去离子装置316用于从冷却剂中去除无机离子和有机离子，所述离子可损坏燃料电池堆302并且降低燃料电池堆302的性能(例如通过促成燃料电池板腐蚀或通过沉积在燃料电池板上)。
在图3c中，燃料电池系统300包括在燃料电池堆302上游的UV光源314和去离子装置316两者。去离子装置316被定位在燃料电池堆302的上游并在UV光源314的下游。有源和无源的冷却剂净化部件都存在于图3c的燃料电池系统中。图案化抗微生物表面308可认为是无源部件，因为它在破坏微生物生长时不会消耗能量。UV光源314可认为是有源部件，因为它消耗能量来主动攻击微生物并去除污染物物质。
图4a-图4c示出燃料电池系统400的一个示例性实施方案，所述燃料电池系统包括燃料电池堆402、冷却剂贮器404和配置为将冷却剂从冷却剂贮器404供应到燃料电池堆402的冷却剂流动路径406。在此实施例中的冷却剂贮器404包括抗微生物图案化表面408。
在图4a中，过滤器418被定位在冷却剂流动路径406中，在燃料电池堆的上游。冷却剂将经过过滤器418，所述过滤器用于将微生物和细菌残骸从冷却剂流动路径406中的冷却剂中去除。
在图4b中，泵420被定位在冷却剂流动路径406中，在燃料电池堆的上游。泵420联接到控制器422。在该实施例中运行参数控制器联接到燃料电池堆402，例如以接收燃料电池堆诸如堆电压。冷却剂将通过泵420从冷却剂贮器404泵出到燃料电池堆402。在该实施例中，控制器422被配置为基于堆叠运行参数控制冷却剂流向燃料电池堆420的速率。在其他实施例中，控制器422可被配置为基于不同的参数(例如关于图5a和图5b中所讨论)控制冷却剂流向燃料电池堆420的速率。
在图4c中，燃料电池系统400包括过滤器418和由控制器422控制的泵420两者。在该实施例中，泵420被定位在燃料电池堆402上游并在过滤器418下游。
图5a-图5b示出燃料电池系统500的一个示例性实施方案，所述燃料电池系统包括燃料电池堆502、冷却剂贮器504和配置为将冷却剂从冷却剂贮器504供应到燃料电池堆502的冷却剂流动路径506。在此实施例中的冷却剂贮器504包括抗微生物图案化表面508。
图5a显示在冷却剂流动路径506内，过滤器518、联接到控制器522的泵520、UV光源514和去离子装置516被定位在燃料电池堆502的上游。这些不同部件为以上所讨论的。在燃料电池系统500中还存在二者均联接到控制器522的压力计524和温度计526。控制器522也联接到燃料电池堆502，以接收堆叠运行参数。
压力计524被配置为测定燃料电池系统500中的冷却剂压力，并且特别是冷却剂流动路径506中的冷却剂压力。控制器522被配置为接收来自压力计524的压力值并且基于所述压力值控制冷却剂流动路径506中的冷却剂流量。因此，如果冷却剂压力低于期望的压力阈值，那么控制器522可增大使用泵520的泵送以增加冷却剂到燃料电池堆502的流量。
温度计526被配置为测定燃料电池系统500中的冷却剂温度，并且特别是冷却剂流动路径506中的冷却剂温度。控制器522被配置为接收来自温度计526的温度值并且基于所述温度值控制冷却剂在冷却剂流动路径506中的流量。例如，较高温度可能指示需要较高冷却剂流量流动到燃料电池堆502以足以冷却堆叠502中的燃料电池。
图5b构建图5a中所示的燃料电池系统，并且还包括流量计(FM)528和联接到控制器522的数据采集卡(DAQ)530。流量计528测量冷却剂经过冷却剂流动路径506的流量。在此实施例中，控制器522联接到泵520和UV光源514(在此实施例中，为一系列UV发光二极管(LED))。因此，控制器522可基于例如接收自堆叠或温度计/压力计的反馈或根据预定的运行程序，发送信号来控制泵520和/或UV光源514。在此实施例中，DAQ 530联接到压力计524和温度计526以接收来自冷却剂流动路径506的压力读数和温度读数，从而反馈到控制器522。示出了控制器522联接到燃料电池堆502，以接收堆运行参数。在其他实施例中，DAQ530可联接到燃料电池堆502，以接收运行参数。
以上实施方案还例示了用于附接到燃料电池堆的抗微生物系统。图1a示出包括用于连接到燃料电池堆的冷却剂贮器的抗微生物系统，并且图1b示出包括用于连接到燃料电池堆的冷却剂流动路径的抗微生物系统。图3a-图3c、图4a-图4c和图5a-图5b还示出包括用于连接到燃料电池堆的冷却剂贮器的抗微生物系统。
虽然以上实施例讨论一种燃料电池堆，但是应了解在燃料电池系统中可存在多个燃料电池堆。此外，在燃料电池系统中可存在多于一个特定部件(例如，一个UV光源可恰好存在于冷却剂贮器下游并且另一个UV光源可恰好存在于燃料电池堆上游)。
应了解以上所述实施方案可以在权利要求书范围内的各种方式组合。例如，燃料电池系统可包括用于破坏细菌的UV光源和用于从冷却剂去除细菌残骸的过滤器。其他实施方案意图在所附权利要求书的范围内。

Claims (13)

1.一种燃料电池系统，其包括：
燃料电池堆；
冷却剂贮器；以及
冷却剂流动路径，其被配置为将冷却剂从所述冷却剂贮器供应到所述燃料电池堆；
抗微生物图案化表面，其形成在所述燃料电池堆、所述冷却剂贮器和所述冷却剂流动路径中的至少一个上。
2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述抗微生物图案化表面包括用于抑制微生物生长的微米级波纹。
3.如权利要求2所述的燃料电池系统，其中所述微米级波纹的宽度各自为2微米与25微米之间。
4.如权利要求3所述的燃料电池系统，其中所述微米级波纹跨过它们的宽度分开了2微米与25微米之间的间距。
5.如权利要求3-4中任一项所述的燃料电池系统，其中所述微米级波纹的深度各自为10微米与100微米之间。
6.如以上权利要求中任一项所述的燃料电池系统，其中所述抗微生物图案化表面为化学上抗微生物的。
7.如以上权利要求中任一项所述的燃料电池系统，其中所述抗微生物图案化表面的平均粗糙度系数为2与30之间，所述平均粗糙度系数根据实际表面积与几何表面积的比率来确定。
8.如权利要求7所述的燃料电池系统，其中所述抗微生物图案化表面抑制微生物生长并杀死现存微生物。
9.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述冷却剂为水。
10.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述图案化表面是不连续的单位。
11.如权利要求10所述的燃料电池系统，其中所述不连续的单位选自脊、凸块或凸起。
12.如以上权利要求中任一项所述的燃料电池系统，其包括布置在用于将冷却剂供应到燃料电池堆的冷却剂流动路径中的过滤器，所述过滤器被定位在所述燃料电池堆上游。
13.一种包括如以上权利要求中任一项所述的燃料电池系统的交通工具。
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