CN219979614U - 燃料电池的电堆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池的电堆，涉及燃料电池技术领域。该燃料电池的电堆包括第一子堆和第二子堆，第一子堆内的单体电池和第二子堆内的单体电池的数量相同，第一子堆和第二子堆均为两级堆，且每个子堆中每一级的单体电池的数量相同。通过将第一子堆内的单体电池和第二子堆内的单体电池交叉叠加后形成电堆，流体进入后在两级堆中先后发生反应，提高了单体电池间进气量的一致性。在进气量不变的情况下，每个单体电池内的进气量增加，提高了燃料电池的整体利用率。而且电堆中相邻两个单体电池中流体的流动方向相反，提升了单体电池间温度、组分浓度和电流密度等参数分布的一致性，降低了单体电池间的电压差异度，提升了燃料电池的性能。

Description

燃料电池的电堆

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池的电堆。

背景技术

燃料电池是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效转化成电能的发电装置，其产物是二氧化碳和水，是一种低排放的绿色能源发电方式。

燃料电池的电堆通常由多个单体电池按顺序叠加而成，电堆一侧歧管进气，另一侧歧管出气。而且电堆为一体结构，没有分级，造成电堆内部单体电池间的进气量的一致性较差，进而造成电压一致性较差。而且容易造成电堆的流体的进出口的温度梯度较大，电堆的燃料利用率越高，温度梯度越大，燃料电池的可靠性越低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种燃料电池的电堆，该燃料电池的电堆能够提高电压的一致性和燃料电池的燃料利用率，提升了燃料电池的性能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

燃料电池的电堆包括第一子堆和第二子堆，所述第一子堆内的单体电池和所述第二子堆内的单体电池的数量相同，所述第一子堆和所述第二子堆均为两级堆，且每个子堆中每一级的单体电池的数量相同；所述第一子堆内的单体电池和所述第二子堆内的单体电池交叉叠加后形成电堆，所述电堆中相邻两个所述单体电池中流体的流动方向相反。

作为燃料电池的电堆的一个可选方案，所述第一子堆包括第一流体流入通道、第一流体流出通道、第一流体连通通道和N₁个单体电池，其中相邻设置的前N₁/2个单体电池均与所述第一流体流入通道连通，另外N₁/2个单体电池均与所述第一流体流出通道连通，所述第一流体流入通道和所述第一流体流出通道位于所述第一子堆的同一侧，所述第一流体连通通道设于与所述第一流体流入通道和所述第一流体流出通道相对的一侧，且与N₁个单体电池均连通；

其中相邻设置的前N₁/2个单体电池中的流体的流动方向与另外N₁/2个单体电池中的流体的流动方向相反，以使其中相邻设置的前N₁/2个单体电池形成所述第一子堆的一级堆，另外N₁/2个单体电池形成所述第一子堆的二级堆。

作为燃料电池的电堆的一个可选方案，所述第二子堆包括第二流体流入通道、第二流体流出通道、第二流体连通通道和N₂个单体电池，N₁＝N₂，其中相邻设置的前N₂/2个单体电池均与所述第二流体流入通道连通，另外N₂/2个单体电池均与所述第二流体流出通道连通，所述第二流体流入通道和所述第二流体流出通道位于所述第二子堆的同一侧，所述第二流体连通通道设于与所述第二流体流入通道和所述第二流体流出通道相对的一侧，且与N₂个单体电池均连通；

其中相邻设置的前N₂/2个单体电池中的流体的流动方向与另外N₂/2个单体电池中的流体的流动方向相反，以使其中相邻设置的前N₂/2个单体电池形成所述第二子堆的一级堆，另外N₂/2个单体电池形成所述第二子堆的二级堆。

作为燃料电池的电堆的一个可选方案，所述第一子堆的一级堆中的单体电池中的流体的流动方向与所述第二子堆中的一级堆中的单体电池中的流体的流动方向相反；所述第一子堆中的二级堆中的单体电池中的流体的流动方向与所述第二子堆中的二级堆中的单体电池中的流体的流动方向相反。

作为燃料电池的电堆的一个可选方案，所述第一子堆中的一级堆中的相邻两个单体电池和所述第一子堆中的二级堆中的相邻两个单体电池均间隔设置，且间隔距离为L₁；所述第一子堆中的一级堆和所述第一子堆中的二级堆之间的间隔距离为L₂，L₂＝2L₁；

所述第二子堆中的一级堆中的相邻两个所述单体电池和所述第二子堆中的二级堆中的相邻两个单体电池均间隔设置，且间隔距离为L₃，L₃＝L₁；所述第二子堆中的一级堆和所述第二子堆中的二级堆之间无间隔设置；

所述第二子堆中的一级堆中的单体电池插入所述第一子堆中的一级堆中相邻两个单体电池之间；所述第一子堆中的二级堆中的单体电池插入所述第二子堆中的二级堆中相邻两个单体电池之间。

作为燃料电池的电堆的一个可选方案，所述电堆包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述单体电池中流体的流动方向垂直于所述第一侧壁和所述第二侧壁；

所述第一流体流入通道、所述第一流体流出通道和所述第二流体连通通道均设于所述第一侧壁；所述第二流体流入通道、所述第二流体流出通道和所述第一流体连通通道均设于所述第二侧壁。

作为燃料电池的电堆的一个可选方案，所述单体电池包括堆叠设置的阳极连接体、电池板和阴极连接体，所述电池板包括电解质，所述电解质的相对两侧分别设置有阳极和阴极，所述阳极连接体靠近所述电解质的阳极所在一侧设置，且所述阳极连接体与所述电池板的阳极接触的一侧设置有用于流通阳极流体的第一气道；所述阴极连接体靠近所述电解质的阴极所在一侧设置，且所述阴极连接体与所述电池板的阴极接触的一侧设置有用于流通阴极流体的第二气道，所述第一气道中流体的流动方向和所述第二气道中流体的流动方向相同。

作为燃料电池的电堆的一个可选方案，所述第一流体流入通道包括第一阴极流体流入通道和第一阳极流体流入通道；所述第一流体流出通道包括第一阴极流体流出通道和第一阳极流体流出通道；所述第一流体连通通道包括第一阴极流体连通通道和第一阳极流体连通通道；

所述第一阴极流体流入通道与所述第一子堆中的一级堆中的单体电池的所述第二气道连通，所述第一阳极流体流入通道与所述第一子堆中的一级堆中的单体电池的所述第一气道连通，所述第一阴极流体流出通道与所述第一子堆中的二级堆中的单体电池的所述第二气道连通，所述第一阳极流体流出通道与所述第一子堆中的二级堆中的单体电池的所述第一气道连通，所述第一阴极流体连通通道与所述第一子堆中的单体电池的所述第二气道连通，所述第一阳极流体连通通道与所述第一子堆中的单体电池的所述第一气道连通。

作为燃料电池的电堆的一个可选方案，所述第二流体流入通道包括第二阴极流体流入通道和第二阳极流体流入通道；所述第二流体流出通道包括第二阴极流体流出通道和第二阳极流体流出通道；所述第二流体连通通道包括第二阴极流体连通通道和第二阳极流体连通通道；

所述第二阴极流体流入通道与所述第二子堆中的一级堆中的单体电池的所述第二气道连通，所述第二阳极流体流入通道与所述第二子堆中的一级堆中的单体电池的所述第一气道连通，所述第二阴极流体流出通道与所述第二子堆中的二级堆中的单体电池的所述第二气道连通，所述第二阳极流体流出通道与所述第二子堆中的二级堆中的单体电池的所述第一气道连通，所述第二阴极流体连通通道与所述第二子堆中的单体电池的所述第二气道连通，所述第二阳极流体连通通道与所述第二子堆中的单体电池的所述第一气道连通。

作为燃料电池的电堆的一个可选方案，所述第一气道和所述第二气道错位设置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的燃料电池的电堆，包括第一子堆和第二子堆，第一子堆中的单体电池的数量和第二子堆中单体电池的数量相同，而且第一子堆和第二子堆均为两级堆，每个子堆中每一级的单体电池的数量相同。通过将第一子堆内的单体电池和第二子堆内的单体电池交叉叠加后形成电堆，流体进入后在两级堆中先后发生反应，提高了单体电池间进气量的一致性。在进气量不变的情况下，每个单体电池内的进气量增加，提高了燃料电池的整体利用率。而且电堆中相邻两个单体电池中流体的流动方向相反，提升了单体电池间温度、组分浓度和电流密度等参数分布的一致性，降低了单体电池间的电压差异度，提升了燃料电池的性能。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的燃料电池的电堆的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的燃料电池的电堆的仰视图；

图3是图2中A-A向剖视图；

图4是图2中B-B向剖视图；

图5是本实用新型具体实施方式提供的燃料电池的电堆中的单体电池的结构及流体的流动方向示意图；

图6是本实用新型具体实施方式提供的燃料电池的电堆中相邻两个单体电池中流体的流动方向示意图；

图7是本实用新型具体实施方式提供的第一子堆的结构示意图；

图8是本实用新型具体实施方式提供的第二子堆的结构示意图。

图中：

1、电堆；101、第一侧壁；102、第二侧壁；

11、第一子堆；111、第一阴极流体流入通道；112、第一阳极流体流入通道；113、第一阴极流体流出通道；114、第一阳极流体流出通道；115、第一阴极流体连通通道；116、第一阳极流体连通通道；

12、第二子堆；121、第二阴极流体流入通道；122、第二阳极流体流入通道；123、第二阴极流体流出通道；124、第二阳极流体流出通道；125、第二阴极流体连通通道；126、第二阳极流体连通通道；

2、单体电池；21、阳极连接体；22、电池板；221、第一气道；222、第二气道；23、阴极连接体。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图6所示，本实施例提供了一种燃料电池的电堆，包括第一子堆11和第二子堆12，第一子堆11内的单体电池2和第二子堆12内的单体电池2的数量相同，第一子堆11和第二子堆12均为两级堆，且每个子堆中每一级的单体电池2的数量相同。通过将第一子堆11内的单体电池2和第二子堆12内的单体电池2交叉叠加后形成电堆1，流体进入后在两级堆中先后发生反应，提高了单体电池2间进气量的一致性。在进气量不变的情况下，每个单体电池2内的进气量增加，提高了燃料电池的整体利用率。而且电堆1中相邻两个单体电池2中流体的流动方向相反，提升了单体电池2间温度、组分浓度和电流密度等参数分布的一致性，降低了单体电池2间的电压差异度，提升了燃料电池的性能。

具体地，如图5和图6所示，单体电池2包括堆叠设置的阳极连接体21、电池板22和阴极连接体23，电池板22包括电解质，电解质的相对两侧分别设置有阳极和阴极，阳极连接体21靠近电解质的阳极所在一侧设置，且阳极连接体21与电池板22的阳极接触的一侧设置有用于流通阳极流体的第一气道221；阴极连接体23靠近电解质的阴极所在一侧设置，且阴极连接体23与电池板22的阴极接触的一侧设置有用于流通阴极流体的第二气道222，第一气道221中流体的流动方向和第二气道222中流体的流动方向相同。

阳极流体为燃气，阴极流体为空气。每个单体电池2中阳极流体和阴极流体的流动方向相同。电堆1中相邻两个单体电池2中的阳极流体和阴极流体的流动方向均相反。即，第一子堆11中的单体电池2中的阳极流体、阴极流体的流动方向和与其相邻的第二子堆12中的单体电池2中的阳极流体、阴极流体的流动方向相反。这样的设置，能够实现电堆1温度和电流密度等参数分布趋向一致性，降低梯度变化。

进一步地，如图1-图4和图7所示，第一子堆11包括第一流体流入通道、第一流体流出通道、第一流体连通通道和N₁个单体电池2，其中相邻设置的前N₁/2个单体电池2均与第一流体流入通道连通，另外N₁/2个单体电池2均与第一流体流出通道连通，第一流体流入通道和第一流体流出通道位于第一子堆11的同一侧，第一流体连通通道设于与第一流体流入通道和第一流体流出通道相对的一侧，且与N₁个单体电池2均连通。其中相邻设置的前N₁/2个单体电池2中的流体的流动方向与另外N₁/2个单体电池2中的流体的流动方向相反，以使其中相邻设置的前N₁/2个单体电池2形成第一子堆11的一级堆，另外N₁/2个单体电池2形成第一子堆11的二级堆。

如图1-图4和图8所示，第二子堆12包括第二流体流入通道、第二流体流出通道、第二流体连通通道和N₂个单体电池2，N₁＝N₂，其中相邻设置的前N₂/2个单体电池2均与第二流体流入通道连通，另外N₂/2个单体电池2均与第二流体流出通道连通，第二流体流入通道和第二流体流出通道位于第二子堆12的同一侧，第二流体连通通道设于与第二流体流入通道和第二流体流出通道相对的一侧，且与N₂个单体电池2均连通。其中相邻设置的前N₂/2个单体电池2中的流体的流动方向与另外N₂/2个单体电池2中的流体的流动方向相反，以使其中相邻设置的前N₂/2个单体电池2形成第二子堆12的一级堆，另外N₂/2个单体电池2形成第二子堆12的二级堆。

第一子堆11包括第一流体入口和第一流体出口，第二子堆12包括第二流体入口和第二流体出口，第一流体入口与第一流体流入通道连通，第一流体出口与第一流体流出通道连通。第二流体入口与第二流体流入通道连通，第二流体出口与第二流体流出通道连通。电堆1包括第一端和第二端，第一子堆11的一级堆和第二子堆12的一级堆均靠近第一端设置，第一子堆11的二级堆和第二子堆12的二级堆均靠近第二端设置。第一流体入口和第二流体入口分别位于电堆1的第一端的两侧，第一流体出口和第二流体出口分别位于电堆1的第二端的两侧。

示例性地，N₁＝N₂＝6，那么第一子堆11中靠近第一端的三个单体电池2为第一子堆11的一级堆，靠近第二端的三个单体电池2为第一子堆11的二级堆；第二子堆12中靠近第一端的三个单体电池2为第二子堆12的一级堆，靠近第二端的三个单体电池2为第二子堆12的二级堆。

为了实现形成的电堆1中相邻两个单体电池2中的流体的流动方向相反，第一子堆11的一级堆中的单体电池2中的流体的流动方向与第二子堆12中的一级堆中的单体电池2中的流体的流动方向相反；第一子堆11中的二级堆中的单体电池2中的流体的流动方向与第二子堆12中的二级堆中的单体电池2中的流体的流动方向相反。

在形成电堆1时，需要将第一子堆11内的单体电池2和第二子堆12内的单体电池2交叉叠加，因此，在制造第一子堆11和第二子堆12时，如图7和图8所示，第一子堆11中的一级堆中的相邻两个单体电池2和第一子堆11中的二级堆中的相邻两个单体电池2均间隔设置，且间隔距离为L₁；第一子堆11中的一级堆和第一子堆11中的二级堆之间的间隔距离为L₂，L₂＝2L₁。第二子堆12中的一级堆中的相邻两个单体电池2和第二子堆12中的二级堆中的相邻两个单体电池2均间隔设置，且间隔距离为L₃，L₃＝L₁；第二子堆12中的一级堆和第二子堆12中的二级堆之间无间隔设置。第二子堆12中的一级堆中的单体电池2插入第一子堆11中的一级堆中相邻两个单体电池2之间；第一子堆11中的二级堆中的单体电池2插入第二子堆12中的二级堆中相邻两个单体电池2之间。

第一子堆11中的单体电池2和第二子堆12中的单体电池2的厚度相同，且单体电池2的厚度与L₁和L₃相等。

进一步地，继续参照图1-图4，电堆1包括相对设置的第一侧壁101和第二侧壁102，单体电池2中流体的流动方向垂直于第一侧壁101和第二侧壁102。第一流体流入通道、第一流体流出通道和第二流体连通通道均设于第一侧壁101；第二流体流入通道、第二流体流出通道和第一流体连通通道均设于第二侧壁102。

具体地，第一流体流入通道包括第一阴极流体流入通道111和第一阳极流体流入通道112；第一流体流出通道包括第一阴极流体流出通道113和第一阳极流体流出通道114；第一流体连通通道包括第一阴极流体连通通道115和第一阳极流体连通通道116。第一阴极流体流入通道111与第一子堆11中的一级堆中的单体电池2的第二气道222连通，第一阳极流体流入通道112与第一子堆11中的一级堆中的单体电池2的第一气道221连通，第一阴极流体流出通道113与第一子堆11中的二级堆中的单体电池2的第二气道222连通，第一阳极流体流出通道114与第一子堆11中的二级堆中的单体电池2的第一气道221连通，第一阴极流体连通通道115与第一子堆11中的单体电池2的第二气道222连通，第一阳极流体连通通道116与第一子堆11中的单体电池2的第一气道221连通。

具体地，第二流体流入通道包括第二阴极流体流入通道121和第二阳极流体流入通道122；第二流体流出通道包括第二阴极流体流出通道123和第二阳极流体流出通道124；第二流体连通通道包括第二阴极流体连通通道125和第二阳极流体连通通道126。第二阴极流体流入通道121与第二子堆12中的一级堆中的单体电池2的第二气道222连通，第二阳极流体流入通道122与第二子堆12中的一级堆中的单体电池2的第一气道221连通，第二阴极流体流出通道123与第二子堆12中的二级堆中的单体电池2的第二气道222连通，第二阳极流体流出通道124与第二子堆12中的二级堆中的单体电池2的第一气道221连通，第二阴极流体连通通道125与第二子堆12中的单体电池2的第二气道222连通，第二阳极流体连通通道126与第二子堆12中的单体电池2的第一气道221连通。

第一阴极流体流入通道111、第一阳极流体流入通道112、第二阴极流体连通通道125和第二阳极流体连通通道126间隔设置于第一侧壁101，第二阴极流体连通通道125和第二阳极流体连通通道126的长度与第一侧壁101的长度基本相同，第一阴极流体流入通道111和第一阳极流体流入通道112的长度均为第一侧壁101的长度的一半，第一阴极流体流出通道113在第一侧壁101的长度方向与第一阴极流体流入通道111相对设置，第一阳极流体流出通道114在第一侧壁101的长度方向与第一阳极流体流出通道114相对设置。

第一流体入口包括第一阴极流体入口和第一阳极流体入口，第一阴极流体流入通道111和第一阳极流体流入通道112均为一端开口设置，另一端封闭设置，第一阴极流体入口为第一阴极流体流入通道111的开口端，第一阳极流体入口为第一阳极流体流入通道112的开口端。第一流体出口包括第一阴极流体出口和第一阳极流体出口，第一阴极流体流出通道113和第一阳极流体流出通道114均为一端开口设置，另一端封闭设置，第一阴极流体出口为第一阴极流体流出通道113的开口端，第一阳极流体出口为第一阳极流体流出通道114的开口端。

第二阴极流体连通通道125和第二阳极流体连通通道126的两端均设置为封闭端。

第二阴极流体流入通道121、第二阳极流体流入通道122、第一阴极流体连通通道115和第一阳极流体连通通道116间隔设置于第二侧壁102，第一阴极流体连通通道115和第一阳极流体连通通道116的长度与第二侧壁102的长度基本相同，第二阴极流体流入通道121和第二阳极流体流入通道122的长度均为第二侧壁102的长度的一半，第二阴极流体流出通道123在第二侧壁102的长度方向与第二阴极流体流入通道121相对设置，第二阳极流体流出通道124在第二侧壁102的长度方向与第二阳极流体流出通道124相对设置。

第二流体入口包括第二阴极流体入口和第二阳极流体入口，第二阴极流体流入通道121和第二阳极流体流入通道122均为一端开口设置，另一端封闭设置，第二阴极流体入口为第二阴极流体流入通道121的开口端，第二阳极流体入口为第二阳极流体流入通道122的开口端。第二流体出口包括第二阴极流体出口和第二阳极流体出口，第二阴极流体流出通道123和第二阳极流体流出通道124均为一端开口设置，另一端封闭设置，第二阴极流体出口为第二阴极流体流出通道123的开口端，第二阳极流体出口为第二阳极流体流出通道124的开口端。

第一阴极流体连通通道115和第一阳极流体连通通道116的两端均设置为封闭端。

由于阴极流体通道和阳极流体通道在第一侧壁101和第二侧壁102上均位间隔设置，为了实现第一阴极流体流入通道111、第二阴极流体流入通道121、第一阴极流体流出通道113、第二阴极流体流出通道123、第一阴极流体连通通道115和第二阴极流体连通通道125与第二气道222连通，第一阳极流体流入通道112、第二阳极流体流入通道122、第一阳极流体流出通道114、第二阳极流体流出通道124、第一阳极流体连通通道116和第二阳极流体连通通道126与第一气道221连通，第一气道221和第二气道222错位设置。使得第一气道221的两端与阳极流体流道对应，第二气道222的两端与阴极流体流道对应。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.燃料电池的电堆，其特征在于，包括第一子堆(11)和第二子堆(12)，所述第一子堆(11)内的单体电池(2)和所述第二子堆(12)内的单体电池(2)的数量相同，所述第一子堆(11)和所述第二子堆(12)均为两级堆，且每个子堆中每一级的单体电池(2)的数量相同；所述第一子堆(11)内的单体电池(2)和所述第二子堆(12)内的单体电池(2)交叉叠加后形成电堆(1)，所述电堆(1)中相邻两个所述单体电池(2)中流体的流动方向相反。

2.根据权利要求1所述的燃料电池的电堆，其特征在于，所述第一子堆(11)包括第一流体流入通道、第一流体流出通道、第一流体连通通道和N₁个单体电池(2)，其中相邻设置的前N₁/2个单体电池(2)均与所述第一流体流入通道连通，另外N₁/2个单体电池(2)均与所述第一流体流出通道连通，所述第一流体流入通道和所述第一流体流出通道位于所述第一子堆(11)的同一侧，所述第一流体连通通道设于与所述第一流体流入通道和所述第一流体流出通道相对的一侧，且与N₁个单体电池(2)均连通；

其中相邻设置的前N₁/2个单体电池(2)中的流体的流动方向与另外N₁/2个单体电池(2)中的流体的流动方向相反，以使其中相邻设置的前N₁/2个单体电池(2)形成所述第一子堆(11)的一级堆，另外N₁/2个单体电池(2)形成所述第一子堆(11)的二级堆。

3.根据权利要求2所述的燃料电池的电堆，其特征在于，所述第二子堆(12)包括第二流体流入通道、第二流体流出通道、第二流体连通通道和N₂个单体电池(2)，N₁＝N₂，其中相邻设置的前N₂/2个单体电池(2)均与所述第二流体流入通道连通，另外N₂/2个单体电池(2)均与所述第二流体流出通道连通，所述第二流体流入通道和所述第二流体流出通道位于所述第二子堆(12)的同一侧，所述第二流体连通通道设于与所述第二流体流入通道和所述第二流体流出通道相对的一侧，且与N₂个单体电池(2)均连通；

其中相邻设置的前N₂/2个单体电池(2)中的流体的流动方向与另外N₂/2个单体电池(2)中的流体的流动方向相反，以使其中相邻设置的前N₂/2个单体电池(2)形成所述第二子堆(12)的一级堆，另外N₂/2个单体电池(2)形成所述第二子堆(12)的二级堆。

4.根据权利要求3所述的燃料电池的电堆，其特征在于，所述第一子堆(11)的一级堆中的单体电池(2)中的流体的流动方向与所述第二子堆(12)中的一级堆中的单体电池(2)中的流体的流动方向相反；所述第一子堆(11)中的二级堆中的单体电池(2)中的流体的流动方向与所述第二子堆(12)中的二级堆中的单体电池(2)中的流体的流动方向相反。

5.根据权利要求4所述的燃料电池的电堆，其特征在于，所述第一子堆(11)中的一级堆中的相邻两个单体电池(2)和所述第一子堆(11)中的二级堆中的相邻两个单体电池(2)均间隔设置，且间隔距离为L₁；所述第一子堆(11)中的一级堆和所述第一子堆(11)中的二级堆之间的间隔距离为L₂，L₂＝2L₁；

所述第二子堆(12)中的一级堆中的相邻两个所述单体电池(2)和所述第二子堆(12)中的二级堆中的相邻两个单体电池(2)均间隔设置，且间隔距离为L₃，L₃＝L₁；所述第二子堆(12)中的一级堆和所述第二子堆(12)中的二级堆之间无间隔设置；

所述第二子堆(12)中的一级堆中的单体电池(2)插入所述第一子堆(11)中的一级堆中相邻两个单体电池(2)之间；所述第一子堆(11)中的二级堆中的单体电池(2)插入所述第二子堆(12)中的二级堆中相邻两个单体电池(2)之间。

6.根据权利要求3所述的燃料电池的电堆，其特征在于，所述电堆(1)包括相对设置的第一侧壁(101)和第二侧壁(102)，所述单体电池(2)中流体的流动方向垂直于所述第一侧壁(101)和所述第二侧壁(102)；

所述第一流体流入通道、所述第一流体流出通道和所述第二流体连通通道均设于所述第一侧壁(101)；所述第二流体流入通道、所述第二流体流出通道和所述第一流体连通通道均设于所述第二侧壁(102)。

7.根据权利要求3所述的燃料电池的电堆，其特征在于，所述单体电池(2)包括堆叠设置的阳极连接体(21)、电池板(22)和阴极连接体(23)，所述电池板(22)包括电解质，所述电解质的相对两侧分别设置有阳极和阴极，所述阳极连接体(21)靠近所述电解质的阳极所在一侧设置，且所述阳极连接体(21)与所述电池板(22)的阳极接触的一侧设置有用于流通阳极流体的第一气道(221)；所述阴极连接体(23)靠近所述电解质的阴极所在一侧设置，且所述阴极连接体(23)与所述电池板(22)的阴极接触的一侧设置有用于流通阴极流体的第二气道(222)，所述第一气道(221)中流体的流动方向和所述第二气道(222)中流体的流动方向相同。

8.根据权利要求7所述的燃料电池的电堆，其特征在于，所述第一流体流入通道包括第一阴极流体流入通道(111)和第一阳极流体流入通道(112)；所述第一流体流出通道包括第一阴极流体流出通道(113)和第一阳极流体流出通道(114)；所述第一流体连通通道包括第一阴极流体连通通道(115)和第一阳极流体连通通道(116)；

所述第一阴极流体流入通道(111)与所述第一子堆(11)中的一级堆中的单体电池(2)的所述第二气道(222)连通，所述第一阳极流体流入通道(112)与所述第一子堆(11)中的一级堆中的单体电池(2)的所述第一气道(221)连通，所述第一阴极流体流出通道(113)与所述第一子堆(11)中的二级堆中的单体电池(2)的所述第二气道(222)连通，所述第一阳极流体流出通道(114)与所述第一子堆(11)中的二级堆中的单体电池(2)的所述第一气道(221)连通，所述第一阴极流体连通通道(115)与所述第一子堆(11)中的单体电池(2)的所述第二气道(222)连通，所述第一阳极流体连通通道(116)与所述第一子堆(11)中的单体电池(2)的所述第一气道(221)连通。

9.根据权利要求8所述的燃料电池的电堆，其特征在于，所述第二流体流入通道包括第二阴极流体流入通道(121)和第二阳极流体流入通道(122)；所述第二流体流出通道包括第二阴极流体流出通道(123)和第二阳极流体流出通道(124)；所述第二流体连通通道包括第二阴极流体连通通道(125)和第二阳极流体连通通道(126)；

所述第二阴极流体流入通道(121)与所述第二子堆(12)中的一级堆中的单体电池(2)的所述第二气道(222)连通，所述第二阳极流体流入通道(122)与所述第二子堆(12)中的一级堆中的单体电池(2)的所述第一气道(221)连通，所述第二阴极流体流出通道(123)与所述第二子堆(12)中的二级堆中的单体电池(2)的所述第二气道(222)连通，所述第二阳极流体流出通道(124)与所述第二子堆(12)中的二级堆中的单体电池(2)的所述第一气道(221)连通，所述第二阴极流体连通通道(125)与所述第二子堆(12)中的单体电池(2)的所述第二气道(222)连通，所述第二阳极流体连通通道(126)与所述第二子堆(12)中的单体电池(2)的所述第一气道(221)连通。

10.根据权利要求8所述的燃料电池的电堆，其特征在于，所述第一气道(221)和所述第二气道(222)错位设置。