CN1666367A - 燃料电池 - Google Patents

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Abstract

一种燃料电池(10)，包括隔板(58)和在隔板(58)之间的第一区域(S1)内的电解质电极组件(56)。每一隔板(58)都包括堆叠在一起的第一板(60)和第二板(62)，从而在第一板(60)和第二板(62)之间形成第二区域(S2)。第二区域(S2)被外隆起(66)分成燃料气体通道(67)和含氧气体通道(82)。在一块隔板(58)内形成的燃料气体通道(67)通过燃料气体进口(88)与在第一区域(S1)内的燃料气体流动通道(94)连接，用于将燃料气体供应给阳极(54)。在另一隔板(58)内的含氧气体通道(78)通过含氧气体进口(78)与在第一区域(S1)内的含氧气体流动通道(96)连接，用于将含氧气体供应给阴极(52)。

Description

燃料电池
技术领域
本发明涉及一种具有圆盘状电解质电极组件的燃料电池，这些电极组件插设在盘状隔板之间。每一电解质电极组件都包括阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的电解质。
背景技术
通常，固体氧化物燃料电池(SOFC)使用离子导电固体氧化物(例如，稳定的氧化锆)电解质。该电解质位于阳极和阴极之间从而形成电解质电极组件。该电解质电极组件位于隔板(双极板)之间，并且电解质电极组件和隔板构成了用于产生电力的燃料电池单元。将预定数量的燃料电池堆叠在一起以形成燃料电池组。
在燃料电池中，将含氧气体或者空气供应给阴极。含氧气体中的氧在阳极和电解质之间的界面被离子化，并且氧离子(O2-)通过电解质朝向阳极移动。将诸如含氢气体或者CO的燃料气体供应给阳极。氧离子与含氢气体中的氢发生反应从而生成H2O，或者与CO发生反应从而生成CO2。在反应中释放的电子流过外部电路到达阴极，形成直流电流。
通常，固体氧化物燃料电池在800℃到1000℃范围内的高温下工作。该固体氧化物燃料电池利用高温废热，进行内部重整从而产生燃料气体，并且用来使燃气轮机旋转以产生电力。该固体氧化物燃料电池由于与其它类型的燃料电池相比较在产生电力方面的效率最高而受人瞩目，并且正在受到日益关注其除了与燃气轮机结合的用途之外在汽车中使用的可能性。
一般地，将诸如玻璃环的密封元件插入在薄膜电极组件和隔板之间，以防止供应给薄膜电极组件的阳极和阴极的燃料气体和含氧气体发生泄漏。因此，燃料电池具有复杂的结构，并且通过堆叠多个燃料电池而形成的燃料电池组的整体尺寸沿着堆叠方向较大。特别是，在高温下工作的固体氧化物燃料电池中，密封元件可能由于受热而损坏，并且不能可靠地保持需要的密封性能。
为了解决该问题，例如日本特开专利公开11-16581公开了一种固体氧化物燃料电池。具体地，如图11所示，该电池包括具有相对的主表面2a、2b的隔板1。多个肋条3a径向设置在主表面2a上，且多个肋条3b径向设置在主表面2b上。凹槽4a、4b分别从外面延伸到隔板1的主表面2a、2b上的中央区域。凹槽4a具有预定的深度，从而将燃料气体供应管道5放在凹槽4a内，并且凹槽4b具有预定的深度，从而将含氧气体供应管道6放在凹槽4b内。燃料气体供应管道5和含氧气体供应管道6几乎容纳在隔板1的凹槽4a、4b内。燃料气体供应管道5和含氧气体供应管道6中的每一管道都为具有薄端部的平面形状。
在燃料电池中，供应给燃料气体供应管道5的燃料气体流向隔板1的主表面2a上的中央区域，并且供应给含氧气体供应管道6的含氧气体流向隔板1的主表面2b上的中央区域。燃料气体被供应给在主表面2a侧的电解质电极组件(未示出)，并且从该电解质电极组件的中央区域向外流动。含氧气体被供应给在主表面2b侧的另一电解质电极组件(未示出)，并且从该另一电解质电极组件(未示出)的中央区域向外流动。
在现有技术中，均具有预定深度的凹槽4a、4b分别从外面延伸到隔板1的表面2a、2b上的中央区域，以将燃料气体供应管道5放在凹槽4a内，和将含氧气体供应管道6放在凹槽4b内。这样，隔板1可能由于热应力等原因而变形或者被损坏。由于燃料气体供应管道5和含氧气体供应管道6的存在，使得在电解质电极组件内的化学反应可能不能均匀地进行。另外，当许多电池堆叠在一起形成燃料电池组时，由于燃料气体供应管道5和含氧气体供应管道6的厚度的原因，使得燃料电池组沿着堆叠方向的尺寸较大。
发明内容
本发明总的目的是提供一种紧凑且简单的燃料电池，其具有简单的密封结构，并且具有不用任何供应管道就可分开燃料气体和含氧气体的能力，同时保持需要的发电性能。
根据本发明，用于提供电解质电极组件的第一区域形成在一对隔板之间。每一隔板都包括堆叠在一起的第一板和第二板，从而在第一板和第二板之间形成第二区域。第二区域被一分隔件分成燃料气体通道和含氧气体通道，所述燃料气体通道用于将燃料气体供应给电解质电极组件的阳极，而所述含氧气体通道用于将含氧气体供应给电解质电极组件的阴极。
在隔板中，由分隔件来密封燃料气体通道和含氧气体通道。这样，就不需要专门的密封元件。隔板结构简单且重量轻。燃料电池沿着堆叠方向的尺寸较小。
燃料气体通道与燃料气体进口连接，以将燃料气体供应给第一区域内的电解质电极组件的阳极。含氧气体通道与含氧气体进口连接，以将含氧气体供应给第一区域内的电解质电极组件的阴极。因此，大大简化了隔板和电解质电极组件之间的密封结构，并且减少了燃料电池内需要的密封元件的数量。
根据本发明，分隔件可以包括从第一板凸出以接触第二板的隆起，或者从第二板凸出以接触第一板的隆起。因为隔板自身具有密封功能，所以部件之间不会出现热膨胀差，并且热应力较小。使用这种简单的结构，隔板具有可靠的密封功能，并且适当地供应燃料气体和含氧气体。
根据本发明，燃料气体和含氧气体可以分别通过燃料气体进口和含氧气体进口供应给在电解质电极组件相对表面上的中央区域。
将燃料气体和含氧气体供应给电解质电极组件，并且燃料气体和含氧气体从电解质电极组件的中央区域向外流动。因此，在电解质电极组件内的温度分布较小，并且可以防止由于热应力引起的电解质电极组件的损坏。在整个发电表面上均匀地进行化学反应，并且提高了发电效率。
另外，供应给电解质电极组件的燃料气体的流速均匀，并且提高了燃料气体的利用率。因此，能够有效地利用电解质电极组件的整个表面积，并且改善了发电性能。
将燃料气体和含氧气体供应给电解质电极组件的中央区域，并且燃料气体和含氧气体从电解质电极组件的中央区域径向向外流动。将在反应中使用的燃料气体和含氧气体混合在一起，并且作为废气从电解质电极组件排出。这样，在电解质电极组件和隔板之间就不需要密封元件，用于将燃料气体和含氧气体与废气分开。具体地，隔板和插设于隔板之间的电解质电极组件的密封结构非常简单。因此，燃料电池具有简单的结构。
根据本发明，第一板可以具有第一凸台，第二板可以具有第二凸台，并且第一凸台和第二凸台可以彼此相向伸出，以夹住电解质电极组件。由第一凸台和第二凸台以最小接触的方式支撑电解质电极组件，从而不会干扰在电解质电极组件中的化学反应。
根据本发明，第一凸台和第二凸台可以用作集流器，以收集由供应给电解质电极组件相对表面的燃料气体和含氧气体的化学反应产生的电力。因此，能够可靠地收集在每一燃料电池内产生的电力。
根据本发明，与第二凸台相比，第一凸台朝向电解质电极组件凸出较大的距离。供应给阴极的含氧气体的流速大于供应给阳极的燃料气体的流速。因此，第一凸台的尺寸大于第二凸台的尺寸，以防止含氧气体内的压力损失。特别是，当燃料电池与燃气轮机结合使用时，可以降低用于将含氧气体供应给燃料电池组的压缩机内的压力损失。
根据下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的、特点和好处将变得更加清楚，在附图中借助图示例子说明了本发明的优选实施例。
附图说明
图1是示意性表示根据本发明实施例通过将多个燃料电池堆叠在一起而形成的燃料电池组的立体图；
图2是说明燃料电池组的一部分的剖视图；
图3是示意性地说明包括该燃料电池组的燃气轮机的视图；
图4是该燃料电池的分解立体图；
图5是说明燃料电池的一部分和该燃料电池的操作的立体图；
图6是说明燃料电池组的剖面图，省略了其中一部分；
图7是说明燃料电池的隔板的分解立体图；
图8是说明隔板的板件的前视图；
图9是说明隔板的另一板件的前视图；
图10是说明燃料电池的操作的视图；
图11是表示传统的燃料电池的立体图。
具体实施方式
图1是示意性地表示根据本发明实施例通过将多个燃料电池10堆叠在一起而形成的燃料电池组12的立体图，而图2是说明燃料电池组12的一部分的剖视图。
燃料电池10是用于固定和移动设备的固体氧化物燃料电池(SOFC)。例如，燃料电池10装在车辆上。在图3所示实施例的一个例子中，燃料电池组12用在燃气轮机14中。在图3中，燃料电池组12的形状与图1和2中所示的不同，然而，结构却基本相同。燃料电池组12布置在燃气轮机14的壳体16内。燃烧器18布置在该燃料电池组12的中心。燃料电池组12将作为反应后的燃料气体和含氧气体的混合气体的废气朝向燃烧器18排入到腔室20内。腔室20沿着箭头X所示的废气流动方向变窄。在流动方向上的前端处，热交换器22环绕腔室20设置在外面。另外，涡轮(动力涡轮)24设置在腔室20的前端。压缩机26和发电机28与涡轮24同轴地连接在一起。该燃气轮机14整体上具有轴向对称的结构。
涡轮24的排放通道30与热交换器22的第一通道32连接。压缩机26的供应通道34与热交换器22的第二通道36连接。通过与第二通道36连接的热空气进口通道38，向燃料电池组12的外圆周表面供应空气。
如图1所示，通过沿着箭头A所示的堆叠方向将多个燃料电池10堆叠在一起可以形成燃料电池组12。每一燃料电池10都为具有弯曲外部的盘状。端板40a、40b分别设置在沿着堆叠方向位于相对端的最外部燃料电池10的外面。使用多个(例如，8个)紧固螺栓42将燃料电池10和端板40a、40b紧固在一起。在燃料电池组12的中心形成有圆孔(排放歧管)44，以排放来自燃料电池组12的废气。圆孔44在端板40b处具有底部，并且沿着箭头A所示的方向延伸(见图2)。
沿着与圆孔44同心的假想圆形成多个(例如，4个)燃料气体供应通道46。每一燃料气体供应通道46在端部端板40a处具有底部，并且沿着箭头A所示的方向从端板40b开始延伸。端板40a、40b分别具有输出终端48a、48b。
如图4和5所示，燃料电池10包括电解质电极组件56。每一电解质电极组件56都包括阴极52、阳极54和插设于阴极52和阳极54之间的电解质(电解质板)50。电解质50由诸如稳定的氧化锆的离子导电性固体氧化物形成。该电解质电极组件56具有相对较小的圆盘形状。
多个(例如，16个)电解质电极组件56位于一对隔板58之间的第一空间S1内，以形成燃料电池10。电解质电极组件56沿着内圆P1和外圆P2布置，内圆P1和外圆P2与形成在隔板58中心处的圆孔44同心。内圆P1经过8个内部电解质电极组件56的中心，且外圆P2经过8个外部电解质电极组件58的中心。
每一隔板58都包括多块(例如，2块)板60、62，它们堆叠在一起形成第二区域S2。例如，每块板60、62都由不锈合金制成。在板60、62上分别形成弯曲部分60a、62a。
如图6到8所示，板60具有环绕圆孔44形成的内隆起(分隔件)64。内隆起64朝向板62凸出。另外，板60具有环绕燃料气体供应通道46的凸起65。凸起65远离板62凸出。此外，板60具有与内隆起64同心形成的外隆起(分隔件)66。与燃料气体供应通道46连接的燃料气体通道67形成在内隆起64和外隆起66之间。
外隆起66包括第一壁68和第二壁70，它们每个都径向向外延伸预定的距离。第一壁68和第二壁70交替形成。如图8所示，每一第一壁68都延伸到内圆P1，内圆P1为经过8个内部电解质电极组件56的中心的假想圆。第一壁68与第二壁70连接。每一第二壁70都延伸到外圆P2，外圆P2为经过8个外部电解质电极组件56的中心的假想圆。
在第一壁68的每一端部和第二壁70的每一端部处，都形成三个含氧气体进口78。含氧气体进口78形成为穿过板60的表面。第一凸台80形成在板60上。第一凸台80朝向沿着第一圆P1和第二圆P2布置在第一区域S1内的电解质电极组件56凸出并且与它们接触。
燃料气体通道67形成在板60和板62之间的内隆起64和外隆起66的内部。另外，含氧气体通道82形成在外隆起66的外面。含氧气体通道82与板60上的含氧气体进口78连接。含氧气体进口78沿着内圆P1和外圆P2形成。含氧气体进口78形成在与电解质电极组件56的阴极52的中央区域对应的位置处。具体地，含氧气体通过含氧气体进口78供应给相邻燃料电池10的另一第一区域S1内的电解质电极组件56的阴极52的中央区域。
如图6、7和9所示，板62具有环绕相应燃料气体供应通道46的凸起84。凸起84远离板60凸出。另外，板62具有朝向沿着内圆P1和外圆P2布置的电解质电极组件56凸出且与其接触的第二凸台86。第二凸台86与第一凸台80相比较，具有较小的尺寸(高度和直径)。
燃料气体进口88形成为穿过板62分别到达第一壁68和第二壁70的端部内部。与含氧气体进口78一样，燃料气体进口88沿着内圆P1和外圆P2形成。燃料气体进口88形成在与电解质电极组件56的阳极54的中央区域对应的位置处。
隔板58具有绝缘体密封件90，以密封燃料气体供应通道46(见图6)。例如，通过将陶瓷板放在板60或者板62上来形成绝缘体密封件90，或者通过热喷射在板60或者板62上形成绝缘体密封件90。弯曲外部60a、62a彼此远离凸出。通过将绝缘体密封件92插设在弯曲外部60a和弯曲外部62a之间，绝缘体密封件92可以设置在弯曲外部60a或者弯曲外部62a上。或者，通过热喷射可以在弯曲外部60a或者弯曲外部62a上形成陶瓷等绝缘体密封件92。
如图5和6所示，电解质电极组件56插设于一块隔板58的板60和另一隔板58的板62之间。具体地，电解质电极组件56外面的板60和板62具有朝向电解质电极组件56凸出的第一凸台80和第二凸台86，用来夹住电解质电极组件56。
如图10所示，通过燃料气体进口88与燃料气体通道67连接的燃料气体流动通道94形成在电解质电极组件56和隔板58的板62之间。另外，通过含氧气体进口78与含氧气体通道82连接的含氧气体流动通道96形成在电解质电极组件56和相对一侧的另一隔板58的板60之间。燃料气体流动通道94的开口尺寸取决于第二凸台86的高度。含氧气体流动通道96的开口尺寸取决于第一凸台80的高度。含氧气体的流速大于燃料气体的流速。因此，第一凸台80的尺寸小于第二凸台86的尺寸。
如图6所示，形成在隔板58的板60、62之间的燃料气体通道67与燃料气体供应通道46连接。含氧气体通道82和燃料气体通道67形成在隔板58内的相同区域上。含氧气体通道82通过在隔板58的板60、62的弯曲外部60a、62a之间的空间通向外部。
沿着堆叠方向堆叠的每一块隔板58都具有第一凸台80和第二凸台86，用于夹住电解质电极组件56。第一凸台80和第二凸台86用作集流器。板60的外隆起66与板62接触，以沿着箭头A所示的方向将燃料电池10串联地连接起来。
如图1和2所示，沿着箭头A所示的方向堆叠燃料电池10。端板40a、40b布置在位于相对端的最外面的燃料电池10的外部。端板40a、40b在与板60、62的弯曲外部60a、62a向内弯曲部分对应的位置处具有孔100a、100b。绝缘体部件102a、102b安装在孔100a、100b中。紧固螺栓42插入绝缘体部件102a、102b内。紧固螺栓42的端部拧入螺母104内，从而用适当的力紧固燃料电池10。
下面将描述燃料电池组12的操作。
在组装燃料电池10的过程中，将板60和板62连接在一起以形成隔板58。具体地，如图6所示，例如通过焊接使一体地从板60开始延伸的外隆起66与板62连接，并且通过热喷射使环状绝缘体密封件90环绕燃料气体供应通道46设置在板60或者板62上。另外，例如通过热喷射使具有弯曲部分的绝缘体密封件92设置在板60的弯曲外部60a或者板62的弯曲外部62a上。
这样形成的隔板58在板60和板62之间的相同区域内具有燃料气体通道67和含氧气体通道82。燃料气体通道67与燃料气体供应通道46连接，并且弯曲外部60a和弯曲外部62b之间的含氧气体通道82通向外部。
然后，把电解质电极组件56置于一对隔板58之间。如图4和5所示，16个电解质电极组件56插设于一块隔板58的板60和另一块隔板58的板62之间。8个电解质电极组件56沿着内圆P1布置，且8个电解质电极组件56沿着外圆P2布置。板60的第一凸台80和板62的第二凸台86朝向电解质电极组件56凸出并且与它们接触。
如图10所示，含氧气体流动通道96形成在电解质电极组件56的阴极52和板60之间。含氧气体流动通道96通过含氧气体进口78与含氧气体通道82连接。燃料气体流动通道94形成在电解质电极组件56的阳极54和板62之间。燃料气体流动通道94通过燃料气体进口88与燃料气体通道67连接。废气通道106形成在隔板58之间，以将废气(反应之后的燃料气体和含氧气体的混合气体)导向圆孔44。
如上所述组装的多个燃料电池10沿着箭头A所示的方向堆叠，以形成燃料电池组12(见图1和2)。
将诸如含氢气体的燃料气体供应给端板40b的燃料气体供应通道46，并且在压力下从燃料电池10的外面供应诸如空气的含氧气体。供应给燃料电池供应通道46的燃料气体沿着箭头A所示的堆叠方向流动，并且供应给形成在燃料电池10的每一隔板58内的燃料气体通道67(见图6)。
如图5所示，燃料气体沿着外隆起66的第一壁68和第二壁70流动，并且流入燃料气体流动通道94。燃料气体进口88形成在第一壁68和第二壁70的端部，即，形成在与电解质电极组件56的阳极54的中央区域相对应的位置处。供应给燃料气体流动通道94的燃料气体从阳极54的中央区域向外流动(见图10)。
从外面将含氧气体供应给每一燃料电池10。将含氧气体供应给形成在板60和板62之间的每一隔板58内的含氧气体通道82。被供应给含氧气体通道82的含氧气体通过含氧气体进口78流入含氧气体流动通道96中，并且从电解质电极组件56的阴极52的中央区域向外流动(见图5和10)。
因此，在每一电解质电极组件56内，燃料气体被供应给阳极54的中央区域，并且从阳极54的中央区域向外流动。相似地，含氧气体被供应给阴极52的中央区域，并且从阴极52的中央区域向外流动。氧离子从阴极52通过电解质50到达阳极54，从而通过电化学反应产生电力。
在当前实施例中，电解质电极组件56夹在第一凸台80和第二凸台86之间。因此，第一凸台80和第二凸台86用作集流器。燃料电池10沿着箭头A所示的堆叠方向串联地电连接。从输出终端48a、48b能够输出电力。
电解质电极组件56被第一凸台80和第二凸台86以最小接触的方式支撑，从而不会干扰在电解质电极组件56内的化学反应。
与第二凸台86相比，第一凸台80朝向电解质电极组件56凸出较大的距离(见图10)。供应给含氧气体流动通道96的含氧气体的流速大于供应给燃料气体流动通道94的燃料气体的流速。因此，第一凸台80的尺寸大于第二凸台86，以防在含氧气体内的压力损失，即使供应给含氧气体流动通道96的含氧气体的流速增加，也可以防止压力损失。特别是，当燃料电池10与燃气轮机14结合使用时，可以有效地降低压力损失。
在燃料气体和含氧气体反应之后，废气从电解质电极组件56的中央区域向外移动通过隔板58之间的废气通道106，并且流向隔板58的中央。废气流入形成在隔板58中央的圆孔44，并且从圆孔44释放到外面。隔板58形成用来供应燃料气体和含氧气体的歧管和用来排放燃料气体和含氧气体的歧管。因此，燃料电池组12具有简单的结构，并不需要专门的部件。废气被引向在隔板58中央的圆孔44。因此，从电解质电极组件56排放的废气不会发生紊乱，并且废气的流速保持不变。
在当前实施例中，每一隔板58都包括板60、62，从而在板60、62之间形成第二区域S2。第二区域S2被作为分隔件的外隆起66分成燃料气体通道67和含氧气体通道82。
在隔板中，燃料气体通道67和含氧气体通道82被外隆起66密封。这样就不需要专门的密封元件。燃料电池具有简单的密封结构，并且该燃料电池10沿着堆叠方向的整体尺寸较小。
外隆起66一体地从板60凸出。因此，隔板58自身具有密封功能，部件之间不会产生热膨胀差，并且热应力较小。使用这种简单的结构，隔板58具有可靠的密封功能，并且能够适当地供应燃料气体和含氧气体。
燃料气体通道67与燃料气体进口88连接，以将燃料气体供应给在第一区域S1内的电解质电极组件56。另外，含氧气体通道82与含氧气体供应进口78连接，以将含氧气体供应给在另一第一区域S1内的电解质电极组件56。因此，可以减少在传统供应管道中额外需要的密封件的数量。这样，可以大大简化在隔板和电解质电极组件之间的密封结构。燃料电池10沿着堆叠方向的整体尺寸变小。
另外，在当前实施例中，燃料气体从燃料气体通道67流入燃料气体进口88中，并且含氧气体从含氧气体通道82流入含氧气体进口78中。燃料气体进口88和含氧气体进口78位于电解质电极组件56的相对表面上的中央区域(见图10)。燃料气体和含氧气体从电解质电极组件56的中央区域向外流动。因此，在各个电解质电极组件56内的温度分布较小，并且防止由于热应力引起的损坏。在整个发电表面上均匀地进行化学反应。
在该结构中，供应给每一电解质电极组件56的燃料气体的流速均匀。可以提高在电解质电极组件56内燃料气体的利用率，并且有效地利用电解质电极组件56的整个表面。这样，能够大大地改善发电性能。
燃料气体和含氧气体被供应给在电解质电极组件56相对表面上的中央区域。燃料气体和含氧气体从电解质电极组件56相对表面上的中央区域径向向外地流动。因此，在电解质电极组件56和隔板58之间不需要用于燃料气体和含氧气体的密封结构，并且燃料电池10具有简单的结构。
接下来将简要描述用在图3所示的燃气轮机14中的燃料电池组12的操作。
如图3所示，在启动燃气轮机14运转时，激活燃烧器18，从而使涡轮24旋转，并且激活压缩机26和发电机28。压缩机26用来将外部空气引导到供应通道34中。空气被加压并加热到预定的温度(例如，200℃)，并且被供应给热交换器22的第二通道36。
作为反应之后燃料气体和含氧气体的混合气体的热废气被供应给热交换器22的第一通道32，以加热供应给热交换器22的第二通道36的空气。被加热的空气流过热空气供应通道38，并且从外面供应给燃料电池组12的燃料电池10。这样，由燃料电池10发电，并且将通过燃料气体和含氧气体反应而产生的废气排放到壳体16内的腔室20内。
此时，从燃料电池(固体氧化物燃料电池)10排放的废气温度较高，在800℃到1000℃的范围内。废气使涡轮24旋转，以由发电机28产生电力。废气被供应给热交换器22以加热外部空气。因此，不必使用燃烧器18来驱动涡轮24旋转。
温度在800℃到1000℃的范围内的热废气可用来在内部使供应给燃料电池组12的燃料重整。因此，诸如天然气、丁烷和汽油的各种燃料能够用于内部重整。
在当前实施例中，燃料电池组12用在燃气轮机14内。然而，燃料电池组12能够用在其他设备中。例如，燃料电池组12可以安装到车辆上。
                        工业实用性
根据本发明，用于提供电解质电极组件的第一区域形成在一对隔板之间。每一隔板都包括堆叠在一起的第一板和第二板，从而在第一板和第二板之间形成第二区域。第二区域被分隔件分成燃料气体通道和含氧气体通道，燃料气体通道用于将燃料气体供应给电解质电极组件的阳极，而含氧气体通道用于将含氧气体供应给电解质电极组件的阴极。
在隔板内，由分隔件密封燃料气体通道和含氧气体通道。这样，不再需要专门的密封元件。隔板结构简单且重量轻。燃料电池沿着堆叠方向的尺寸较小。
形成在一块所述隔板内的燃料气体通道通过燃料气体进口与在第一区域内的燃料气体流动通道连接，以将燃料气体供应给电解质电极组件。形成在另一隔板内的含氧气体通道通过含氧气体进口与在第一区域内的含氧气体流动通道连接，以将含氧气体供应给电解质电极组件。这样，可以大大简化在隔板和电解质电极组件之间的密封结构，并且减少在燃料电池内所需的密封元件的数量。因此，燃料电池具有简单的结构。
虽然已经参考优选实施例详细说明和描述了本发明，但是应理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内，本领域技术人员可以进行各种变化和改进。

Claims (7)

1、一种燃料电池，包括一对隔板(58)和插设于所述隔板(58)之间的电解质电极组件(56)，每个所述电解质电极组件(56)均包括阳极(54)、阴极(52)和插设在所述阳极(54)和所述阴极(52)之间的电解质(50)，其特征在于，
用于提供所述电解质电极组件(56)的第一区域(S1)形成在所述隔板(58)之间；
每一所述隔板(58)都包括堆叠在一起的第一板(60)和第二板(62)，从而在所述第一板(60)和所述第二板(62)之间形成第二区域(S2)；
所述第二区域(S2)被分隔件(66)分成燃料气体通道(67)和含氧气体通道(82)；
在其中一块所述隔板(58)内形成的所述燃料气体通道(67)通过燃料气体进口(88)与所述第一区域(S1)连接，用于将所述燃料气体供应给所述电解质电极组件(56)的阳极(54)；和
在另一块所述隔板(58)内形成的所述含氧气体通道(82)通过含氧气体进口(78)与所述第一区域(S1)连接，用于将所述含氧气体供应给所述电解质电极组件(56)的阴极(52)。
2、根据权利要求1所述的燃料电池组，其特征在于，所述分隔件包括从所述第一板(60)凸出以接触所述第二板(62)的隆起(66)。
3、根据权利要求1所述的燃料电池组，其特征在于，所述分隔件包括从所述第二板(62)凸出以接触所述第一板(60)的隆起。
4、根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料气体和所述含氧气体分别通过所述燃料气体进口(88)和所述含氧气体进口(78)被供应给所述电解质电极组件(56)相对表面上的中央区域。
5、根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述第一凸台(80)和所述第二凸台(86)彼此相向伸出，以夹住所述电解质电极组件(56)。
6、根据权利要求5所述的燃料电池，其特征在于，所述第一凸台(80)和所述第二凸台(86)为集流器，用于收集由供应给电解质电极组件(56)相对表面的所述燃料气体和所述含氧气体的化学反应产生的电力。
7、根据权利要求5所述的燃料电池组，其特征在于，与所述第二凸台(88)相比，所述第一凸台(80)朝向所述电解质电极组件(56)凸出较大距离。
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