本公開(kai)涉及燃料電池(chi)(chi)系(xi)統。更具體地但(dan)不排他地，本公開(kai)涉及一種包括促成改(gai)進(jin)的診斷與檢測能力的堆(dui)端電池(chi)(chi)的燃料電池(chi)(chi)堆(dui)組(zu)件。

背景技術：

乘(cheng)用交通工(gong)(gong)(gong)具(ju)可包(bao)括給交通工(gong)(gong)(gong)具(ju)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)氣(qi)和(he)傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)某些(xie)特征(zheng)提供動(dong)(dong)力的(de)(de)燃料電(dian)(dian)(dian)池（“FC”）系(xi)(xi)統(tong)。例如(ru)，可將FC系(xi)(xi)統(tong)應(ying)用于交通工(gong)(gong)(gong)具(ju)從而直接地(di)和(he)/或(huo)經由中間的(de)(de)蓄電(dian)(dian)(dian)池系(xi)(xi)統(tong)給交通工(gong)(gong)(gong)具(ju)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)(xi)統(tong)部件（例如(ru)，電(dian)(dian)(dian)驅(qu)動(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)機等）提供動(dong)(dong)力。FC系(xi)(xi)統(tong)可包(bao)括單個(ge)電(dian)(dian)(dian)池，或(huo)者可替代地(di)，可包(bao)括被布置(zhi)在堆構造(zao)中的(de)(de)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)池。

在(zai)具有包括數(shu)十(shi)至數(shu)百(bai)個單獨電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)FC堆的(de)(de)(de)(de)FC系統中，在(zai)正常運(yun)行狀態(tai)下，FC堆的(de)(de)(de)(de)各種電(dian)(dian)(dian)(dian)池可具有相(xiang)似的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)。然而，在(zai)某(mou)些運(yun)行狀態(tai)（例如，長期的(de)(de)(de)(de)低功率狀態(tai)、高相(xiang)對(dui)濕度(du)和低溫狀態(tai)、較(jiao)高溫度(du)低相(xiang)對(dui)濕度(du)狀態(tai)、啟(qi)動狀態(tai)、關(guan)閉狀態(tai)等(deng)）下，由于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池間變化因而單獨的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池會(hui)具有不同的(de)(de)(de)(de)行為。此外，這種行為會(hui)導致(zhi)與標稱電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)水平的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)偏差，從而導致(zhi)對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)池部件的(de)(de)(de)(de)損(sun)傷和/或減少的(de)(de)(de)(de)FC堆耐(nai)久性和/或使用壽命。

技術實現要素：

本(ben)(ben)文中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)公開(kai)系(xi)統(tong)和(he)(he)方法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實施(shi)例(li)(li)(li)提供(gong)了一(yi)(yi)種(zhong)包括具有(you)改進(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)診斷(duan)與檢(jian)測能(neng)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個或(huo)(huo)(huo)多個堆(dui)(dui)(dui)端(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)和(he)(he)/或(huo)(huo)(huo)一(yi)(yi)組(zu)(zu)或(huo)(huo)(huo)多組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)端(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)FC堆(dui)(dui)(dui)組(zu)(zu)件(jian)。在某些實施(shi)例(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，根(gen)據(ju)(ju)本(ben)(ben)文中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)公開(kai)實施(shi)例(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)FC堆(dui)(dui)(dui)端(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)側可(ke)構造成具有(you)低于FC堆(dui)(dui)(dui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)(qi)它電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)氣體流量（例(li)(li)(li)如，低5%等）。根(gen)據(ju)(ju)本(ben)(ben)文中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)公開(kai)實施(shi)例(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)FC堆(dui)(dui)(dui)端(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji)側還(huan)可(ke)構造成具有(you)高于FC堆(dui)(dui)(dui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)(qi)它電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji)氣體流量（例(li)(li)(li)如，高5%等）。此外，本(ben)(ben)文中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)公開(kai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)FC堆(dui)(dui)(dui)端(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實施(shi)例(li)(li)(li)可(ke)允許在這(zhe)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)和(he)(he)/或(huo)(huo)(huo)事(shi)件(jian)對(dui)FC堆(dui)(dui)(dui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)(qi)它電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)造成不(bu)利(li)影響之前對(dui)FC堆(dui)(dui)(dui)組(zu)(zu)件(jian)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)利(li)狀(zhuang)態(tai)和(he)(he)/或(huo)(huo)(huo)事(shi)件(jian)進(jin)行檢(jian)測。在某些實施(shi)例(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，可(ke)利(li)用(yong)相(xiang)對(dui)于堆(dui)(dui)(dui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)(qi)它電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)而改進(jin)它們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)魯棒性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征，來增強根(gen)據(ju)(ju)本(ben)(ben)文中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)公開(kai)實施(shi)例(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)端(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)，從(cong)而在堆(dui)(dui)(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)期間確保(bao)端(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)可(ke)維持它們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)診斷(duan)能(neng)力(li)。

在(zai)一(yi)(yi)些實施例中，FC系(xi)統可包括被構造在(zai)堆(dui)組(zu)(zu)件(jian)中的(de)多個燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)(chi)。可將(jiang)(jiang)第(di)一(yi)(yi)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)（或一(yi)(yi)組(zu)(zu)的(de)第(di)一(yi)(yi)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)）設(she)置在(zai)燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)(chi)堆(dui)組(zu)(zu)件(jian)的(de)第(di)一(yi)(yi)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)，并且(qie)可將(jiang)(jiang)第(di)二(er)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)（或一(yi)(yi)組(zu)(zu)的(de)第(di)二(er)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)）設(she)置在(zai)燃(ran)料(liao)堆(dui)組(zu)(zu)件(jian)的(de)第(di)二(er)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)。第(di)一(yi)(yi)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)和第(di)二(er)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)可各自包括具有低于燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)(chi)堆(dui)組(zu)(zu)件(jian)的(de)其(qi)(qi)它(ta)燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)(chi)的(de)陽(yang)極(ji)氣(qi)體流量的(de)陽(yang)極(ji)側、和具有高于燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)(chi)堆(dui)組(zu)(zu)件(jian)的(de)其(qi)(qi)它(ta)燃(ran)料(liao)電池(chi)(chi)(chi)的(de)陰(yin)(yin)極(ji)氣(qi)體流量的(de)陰(yin)(yin)極(ji)側。

在(zai)某些實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)，端電(dian)(dian)池的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)側(ce)(ce)(ce)(ce)可(ke)包(bao)(bao)(bao)括相對于堆(dui)組(zu)件中(zhong)的(de)其(qi)它(ta)電(dian)(dian)池的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)側(ce)(ce)(ce)(ce)流(liu)道為(wei)較(jiao)淺的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)側(ce)(ce)(ce)(ce)流(liu)道。在(zai)其(qi)它(ta)實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)，端電(dian)(dian)池的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)側(ce)(ce)(ce)(ce)可(ke)包(bao)(bao)(bao)括構造成比與其(qi)它(ta)電(dian)(dian)池相關(guan)的(de)擴散介質層更(geng)多(duo)地侵入進入陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)側(ce)(ce)(ce)(ce)流(liu)道中(zhong)的(de)擴散介質層。陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)側(ce)(ce)(ce)(ce)還可(ke)包(bao)(bao)(bao)括受部分限制的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)流(liu)場（例(li)如，包(bao)(bao)(bao)括被部分堵(du)塞的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)流(liu)道等）。在(zai)一些實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)，陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)側(ce)(ce)(ce)(ce)可(ke)包(bao)(bao)(bao)括相對于包(bao)(bao)(bao)括在(zai)多(duo)個燃(ran)料電(dian)(dian)池中(zhong)的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)而(er)具(ju)有(you)較(jiao)高量的(de)析(xi)氧(yang)反應催化(hua)劑、較(jiao)高量的(de)氫氧(yang)化(hua)催化(hua)劑、無(wu)催化(hua)劑載(zai)體、和/或更(geng)多(duo)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)催化(hua)劑載(zai)體的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)材料（例(li)如，IrOx等）。

在(zai)其它實(shi)施(shi)例(li)中，端電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)陰(yin)(yin)極側可(ke)包括(kuo)相對于(yu)堆組件中的(de)(de)其它電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)陰(yin)(yin)極側流道為較(jiao)(jiao)深的(de)(de)陰(yin)(yin)極側流道。在(zai)某(mou)些實(shi)施(shi)例(li)中，端電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)陰(yin)(yin)極側可(ke)包括(kuo)構造成比(bi)與其它電(dian)(dian)池(chi)相關的(de)(de)擴散介質層(ceng)較(jiao)(jiao)少地(di)侵入(ru)進(jin)入(ru)陰(yin)(yin)極側流道中的(de)(de)擴散介質層(ceng)。在(zai)其它實(shi)施(shi)例(li)中，為了提(ti)高電(dian)(dian)池(chi)魯棒性(xing)，端電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)陰(yin)(yin)極側可(ke)包括(kuo)具(ju)有相對較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)離子聚合物對碳(tan)(tan)的(de)(de)比(bi)例(li)和(he)/或較(jiao)(jiao)高的(de)(de)鉑(bo)加載(zai)量(liang)（loading）并且(qie)/或者包含(han)石墨化碳(tan)(tan)和(he)/或鉑(bo)黑的(de)(de)陰(yin)(yin)極材料。

在(zai)其(qi)它實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)，一(yi)(yi)種組(zu)裝燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)堆的(de)部件的(de)方法(fa)可包(bao)括：將多個(ge)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)設置在(zai)堆構(gou)造中(zhong)、將第一(yi)(yi)端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)或第一(yi)(yi)組(zu)端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)設置在(zai)堆構(gou)造的(de)第一(yi)(yi)端(duan)、和將第二端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)或第二組(zu)端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)設置在(zai)堆構(gou)造的(de)第二端(duan)。根據本文(wen)中(zhong)所公開的(de)實(shi)施(shi)例(li)，（一(yi)(yi)個(ge)或多個(ge)）第一(yi)(yi)端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)和第二端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)可各自包(bao)括：具有低(di)于(yu)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)堆組(zu)件的(de)其(qi)它燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)陽(yang)極氣體流量(liang)的(de)陽(yang)極側(ce)、和具有高于(yu)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)堆組(zu)件的(de)其(qi)它燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)陰(yin)極氣體流量(liang)的(de)陰(yin)極側(ce)。

本(ben)發明還公開了以(yi)下(xia)方案。

方案1.一(yi)種(zhong)包括在交通工具(ju)中的燃料電(dian)池(chi)系(xi)統，所述燃料電(dian)池(chi)系(xi)統包括：

被(bei)構造在(zai)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)堆(dui)組件中(zhong)的多(duo)個(ge)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)，其中(zhong)所述多(duo)個(ge)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)包括：

被設(she)置在所述(shu)燃料電(dian)池堆(dui)(dui)的(de)(de)第一端上的(de)(de)至少一個端電(dian)池，所述(shu)至少一個電(dian)池包括陽極(ji)(ji)側(ce)，所述(shu)陽極(ji)(ji)側(ce)被構造成相對(dui)于所述(shu)燃料電(dian)池堆(dui)(dui)組件(jian)中的(de)(de)所述(shu)多(duo)個燃料電(dian)池的(de)(de)其(qi)它燃料電(dian)池呈現(xian)更(geng)低的(de)(de)陽極(ji)(ji)氣體流量，

其(qi)中，所(suo)述(shu)(shu)陽(yang)(yang)極側(ce)的(de)陽(yang)(yang)極材料包(bao)括相對于包(bao)括在所(suo)述(shu)(shu)多(duo)個燃料電池(chi)的(de)所(suo)述(shu)(shu)其(qi)它燃料電池(chi)中的(de)陽(yang)(yang)極具有更高量的(de)析氧反應催化(hua)劑(ji)的(de)陽(yang)(yang)極材料。

方案(an)2.如方案(an)1所述的(de)(de)燃料電池系統，其中，所述更低的(de)(de)陽極(ji)氣體流量包括(kuo)低至少5%的(de)(de)流量。

方案3.如(ru)方案1所(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)燃料(liao)電(dian)池(chi)系統，其中，所(suo)(suo)述(shu)至(zhi)少一個端電(dian)池(chi)的(de)(de)所(suo)(suo)述(shu)陽(yang)極側包括相對于包括在(zai)所(suo)(suo)述(shu)多個燃料(liao)電(dian)池(chi)的(de)(de)所(suo)(suo)述(shu)其它燃料(liao)電(dian)池(chi)中的(de)(de)陽(yang)極側流道更淺的(de)(de)多條(tiao)陽(yang)極側流道。

方案4.如方案1所述(shu)(shu)的燃料電池系(xi)統，其中(zhong)，所述(shu)(shu)至少一(yi)個(ge)端(duan)電池的所述(shu)(shu)陽極(ji)側(ce)包括氣(qi)體擴(kuo)散層，所述(shu)(shu)氣(qi)體擴(kuo)散層構(gou)造成比與所述(shu)(shu)多個(ge)燃料電池的所述(shu)(shu)其它燃料電池相關的擴(kuo)散介質層更多地侵(qin)入進入所述(shu)(shu)陽極(ji)側(ce)的陽極(ji)側(ce)流(liu)道中(zhong)。

方案5.如方案1所述(shu)的(de)(de)燃料電池(chi)(chi)系統，其中，所述(shu)至少一(yi)個端電池(chi)(chi)的(de)(de)所述(shu)陽極側包括具有至少一(yi)個流量限制結(jie)構(gou)的(de)(de)陽極流場。

方案(an)(an)6.如方案(an)(an)1所述的燃料(liao)電池系統(tong)，其中，所述析氧反應催化(hua)劑包括氧化(hua)銥(yi)。

方案7.如方案1所(suo)述的(de)燃料電池(chi)系統，其中(zhong)，所(suo)述陽極(ji)材(cai)料包括耐腐(fu)蝕(shi)材(cai)料。

方案8.如方案7所述的燃料電(dian)池(chi)系統，其中，所述耐(nai)腐蝕(shi)材料包括石墨化碳、碳納米管、碳納米纖維、和金屬氧化物材料中的至少一種。

方案9.如方案1所述(shu)的(de)燃料電池系(xi)統，其中，所述(shu)陽(yang)極材(cai)料包括鉑(bo)黑。

方案(an)10.如方案(an)1所述(shu)(shu)的(de)(de)(de)燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)系統，其中，所述(shu)(shu)至(zhi)少一個端(duan)電(dian)池(chi)(chi)包括被(bei)包括在(zai)所述(shu)(shu)燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)堆組件(jian)中的(de)(de)(de)多(duo)個端(duan)電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)端(duan)電(dian)池(chi)(chi)，所述(shu)(shu)多(duo)個端(duan)電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)各端(duan)電(dian)池(chi)(chi)具有構造成相(xiang)對于(yu)所述(shu)(shu)多(duo)個燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)所述(shu)(shu)其它燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)呈現不同的(de)(de)(de)反應物氣(qi)體流量(liang)的(de)(de)(de)一側(ce)。

方案11.一種包括(kuo)在交通工具中的燃(ran)料電池(chi)系(xi)統(tong)，所述燃(ran)料電池(chi)系(xi)統(tong)包括(kuo)：

被(bei)構造在(zai)燃料電(dian)池堆(dui)組件中的多(duo)個燃料電(dian)池，其中所述多(duo)個燃料電(dian)池包括：

被設(she)置在所述燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)堆的第一端(duan)(duan)上的至少(shao)(shao)一個端(duan)(duan)電(dian)池(chi)(chi)，所述至少(shao)(shao)一個電(dian)池(chi)(chi)包(bao)括陰極側，所述陰極側被構造(zao)成相(xiang)對于(yu)所述燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)堆組件(jian)中的所述多個燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)的其(qi)它燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)呈現(xian)更高(gao)的陰極氣體流量，

其中(zhong)，所(suo)述(shu)(shu)陰(yin)極(ji)側的(de)陰(yin)極(ji)材料包括(kuo)(kuo)相對(dui)于包括(kuo)(kuo)在所(suo)述(shu)(shu)多個(ge)燃料電池的(de)所(suo)述(shu)(shu)其它燃料電池中(zhong)的(de)陰(yin)極(ji)具有更低的(de)離子(zi)聚合物對(dui)碳(tan)的(de)比例的(de)陰(yin)極(ji)材料。

方案12.如方案11所述(shu)(shu)的燃料電池(chi)系統，其中(zhong)，所述(shu)(shu)更高(gao)(gao)的陰極(ji)氣體流量包(bao)括高(gao)(gao)至少5%的流量。

方案13.如方案11所述的燃料(liao)電(dian)池(chi)系統，其(qi)中(zhong)，所述至少一個端電(dian)池(chi)的所述陰(yin)極側包括(kuo)(kuo)相對于(yu)包括(kuo)(kuo)在所述多個燃料(liao)電(dian)池(chi)的所述其(qi)它(ta)燃料(liao)電(dian)池(chi)中(zhong)的陰(yin)極側流道更深的多條(tiao)陰(yin)極側流道。

方(fang)案14.如(ru)方(fang)案11所(suo)(suo)述的燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)系統，其中，所(suo)(suo)述至少一個(ge)端電(dian)(dian)池(chi)的所(suo)(suo)述陰極(ji)側(ce)包括氣體(ti)擴散層，所(suo)(suo)述氣體(ti)擴散層構造(zao)成相(xiang)對于與所(suo)(suo)述多個(ge)燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)的所(suo)(suo)述其它燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)相(xiang)關的擴散介質層更少地侵入進入所(suo)(suo)述陰極(ji)側(ce)的陰極(ji)側(ce)流道。

方(fang)案15.如(ru)方(fang)案11所(suo)述的(de)(de)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)系(xi)統，其(qi)中，所(suo)述至(zhi)少一個端電(dian)池(chi)的(de)(de)所(suo)述陰(yin)(yin)極(ji)側的(de)(de)所(suo)述陰(yin)(yin)極(ji)材(cai)(cai)料(liao)包括具有相對于包括在所(suo)述多個燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)(de)所(suo)述其(qi)它燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)中的(de)(de)陰(yin)(yin)極(ji)更高(gao)的(de)(de)鉑(bo)加載(zai)量的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)。

方(fang)案16.如方(fang)案11所述的燃料(liao)(liao)電池(chi)系(xi)統，其(qi)中，所述陰極材料(liao)(liao)包括(kuo)耐腐蝕材料(liao)(liao)。

方(fang)案17.如(ru)方(fang)案16所述的燃料電(dian)池系(xi)統，其(qi)中，所述耐腐蝕材料包括石墨化碳(tan)、碳(tan)納米管(guan)、碳(tan)納米纖維、和金屬氧化物材料中的至少一(yi)種。

方案(an)18.如方案(an)11所述的燃料電(dian)池系統，其中，所述陰極(ji)材料包括(kuo)鉑(bo)黑。

方案19.如方案11所述(shu)(shu)的(de)(de)燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)系(xi)統，其(qi)中，所述(shu)(shu)至少(shao)一(yi)個(ge)端電(dian)(dian)池(chi)(chi)包括被包括在(zai)所述(shu)(shu)燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)堆組件中的(de)(de)多個(ge)端電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)端電(dian)(dian)池(chi)(chi)，所述(shu)(shu)多個(ge)端電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)各端電(dian)(dian)池(chi)(chi)具(ju)有構(gou)造成相對于所述(shu)(shu)多個(ge)燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)所述(shu)(shu)其(qi)它燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)呈(cheng)現(xian)不同的(de)(de)反應物氣體(ti)流(liu)量的(de)(de)一(yi)側。

方案20.一(yi)種用(yong)于組裝(zhuang)燃料(liao)電池(chi)系(xi)統的方法，所述方法包括：

組裝所述(shu)燃(ran)料電池(chi)(chi)系統的燃(ran)料電池(chi)(chi)堆的部件(jian)，其中所述(shu)組裝包(bao)括：

將多個燃(ran)料電池設置在(zai)堆構造中；

將第一(yi)端(duan)(duan)電池設置在所述(shu)堆構造的第一(yi)端(duan)(duan)處；和(he)

將第二端(duan)電(dian)池設置在(zai)所(suo)述(shu)堆構(gou)造(zao)的第二端(duan)處，

其(qi)中，所(suo)述第一端(duan)電池(chi)(chi)(chi)和所(suo)述第二(er)端(duan)電池(chi)(chi)(chi)各自包(bao)括陽極(ji)側，所(suo)述陽極(ji)側具有相對于(yu)燃料電池(chi)(chi)(chi)堆組件的多個燃料電池(chi)(chi)(chi)更低的陽極(ji)氣體流(liu)量(liang)，并且

其中，所述(shu)第(di)一端電(dian)池(chi)和所述(shu)第(di)二端電(dian)池(chi)各自包括陰極(ji)側，所述(shu)陰極(ji)側具有相(xiang)對于(yu)所述(shu)燃料電(dian)池(chi)堆組件(jian)的多個燃料電(dian)池(chi)更高的陰極(ji)氣體流量。

附圖說明

下面參照附圖描述了(le)本公開的(de)非限制性和非詳(xiang)盡的(de)實(shi)施(shi)(shi)例(li)，包括本公開的(de)各種(zhong)實(shi)施(shi)(shi)例(li)，在附圖中：

圖(tu)1示出了根據本文(wen)中(zhong)所公開實施例的(de)FC堆端電池(chi)的(de)一部分的(de)透視圖(tu)。

圖(tu)2示出了根據本文中所公開實施(shi)例的包括FC堆端(duan)電池(chi)的FC堆組件的圖(tu)示。

圖3示出了根據本文中所公開(kai)實(shi)施例的組裝FC堆的示例性(xing)方法(fa)的流程圖。

具體實施方式

下面提(ti)供(gong)對(dui)根據本公開實(shi)施(shi)例(li)(li)的(de)系(xi)統和(he)方法的(de)詳細(xi)說明。雖然描述(shu)(shu)了(le)若干(gan)實(shi)施(shi)例(li)(li)，但應(ying)當理解(jie)(jie)的(de)是，本公開并不局限于任何一(yi)個實(shi)施(shi)例(li)(li)，反(fan)而(er)包括許(xu)多替代、修改、和(he)等同物。另外，雖然為(wei)(wei)(wei)了(le)提(ti)供(gong)對(dui)本文中(zhong)所公開實(shi)施(shi)例(li)(li)的(de)詳盡理解(jie)(jie)而(er)在(zai)以(yi)下的(de)描述(shu)(shu)中(zhong)陳(chen)述(shu)(shu)了(le)許(xu)多具體細(xi)節(jie)，但一(yi)些實(shi)施(shi)例(li)(li)可以(yi)在(zai)沒(mei)有部(bu)分或全部(bu)的(de)這(zhe)些細(xi)節(jie)的(de)情(qing)況下實(shi)施(shi)。此外，為(wei)(wei)(wei)了(le)清(qing)楚的(de)目(mu)的(de)且為(wei)(wei)(wei)了(le)避免(mian)不必要(yao)地使(shi)本公開難以(yi)理解(jie)(jie)，對(dui)于在(zai)相(xiang)關領域中(zhong)為(wei)(wei)(wei)已知的(de)某個技術(shu)材(cai)料不作(zuo)詳細(xi)描述(shu)(shu)。

通過參考附圖(tu)將最佳地理解本公(gong)開(kai)(kai)(kai)的(de)實(shi)施(shi)(shi)例，其中(zhong)相似的(de)部件可(ke)用相似的(de)附圖(tu)標記進行(xing)標示(shi)。公(gong)開(kai)(kai)(kai)的(de)實(shi)施(shi)(shi)例的(de)部件，如在本文中(zhong)的(de)附圖(tu)中(zhong)概(gai)括地描述，可(ke)以(yi)被布置且被設(she)計在許(xu)多種的(de)不(bu)同構造中(zhong)。因此，下面對本公(gong)開(kai)(kai)(kai)的(de)系(xi)統和方(fang)法(fa)的(de)實(shi)施(shi)(shi)例的(de)詳細說明(ming)并非(fei)意圖(tu)限(xian)制如要求保護的(de)本公(gong)開(kai)(kai)(kai)的(de)范(fan)圍，而僅僅是本公(gong)開(kai)(kai)(kai)的(de)可(ke)行(xing)實(shi)施(shi)(shi)例的(de)代表。另外(wai)，方(fang)法(fa)的(de)步驟不(bu)一定(ding)必須按任何特定(ding)順(shun)序(xu)或者甚至順(shun)序(xu)地執行(xing)，也無須僅執行(xing)一次該(gai)步驟，除非(fei)另有說明(ming)。

本文(wen)中所公開的(de)(de)(de)(de)(de)系統(tong)(tong)和(he)方法的(de)(de)(de)(de)(de)實施例提(ti)(ti)供(gong)一(yi)(yi)種包括使(shi)改進的(de)(de)(de)(de)(de)診斷(duan)與檢測能力(li)成為可(ke)(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)堆(dui)端電(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)FC堆(dui)組(zu)件。某些實施例可(ke)(ke)結合PEMFC系統(tong)(tong)而被應(ying)用(yong)(yong)，盡管也(ye)使(shi)用(yong)(yong)其(qi)它類型的(de)(de)(de)(de)(de)FC系統(tong)(tong)。在(zai)PEMFC系統(tong)(tong)中，可(ke)(ke)將(jiang)氫(qing)提(ti)(ti)供(gong)給FC的(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)，并且(qie)可(ke)(ke)將(jiang)空氣（或(huo)氧(yang)）作為氧(yang)化(hua)劑提(ti)(ti)供(gong)給FC的(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)。PEMFC可(ke)(ke)包括膜(mo)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)件（“MEA”），該(gai)膜(mo)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)件包括質(zhi)子傳(chuan)導(dao)但不(bu)是(shi)電(dian)子傳(chuan)導(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)固體聚合物電(dian)解質(zhi)膜(mo)，該(gai)電(dian)解質(zhi)膜(mo)具有在(zai)其(qi)一(yi)(yi)面(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)含陽極(ji)(ji)(ji)(ji)催(cui)(cui)化(hua)劑層、和(he)在(zai)相反(fan)面(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)含陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)催(cui)(cui)化(hua)劑層。可(ke)(ke)將(jiang)該(gai)膜(mo)與相鄰的(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)劑層夾在(zai)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)與陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)氣體擴散(san)層（“GDL”）之間從(cong)而形(xing)成MEA。可(ke)(ke)將(jiang)MEA設(she)置在(zai)一(yi)(yi)對導(dao)電(dian)元件之間，從(cong)而形(xing)成雙極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)各部分(fen)并且(qie)起用(yong)(yong)于陽極(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)集電(dian)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。雙極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)可(ke)(ke)限(xian)定用(yong)(yong)于將(jiang)氣體反(fan)應(ying)物分(fen)配在(zai)各自的(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)催(cui)(cui)化(hua)劑層的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)上(shang)方的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)條或(huo)多條流道。

FC系(xi)統可(ke)(ke)包(bao)括單(dan)個(ge)(ge)電(dian)(dian)池(chi)，或(huo)者可(ke)(ke)替代地，可(ke)(ke)包(bao)括被(bei)布置(zhi)在(zai)堆(dui)構造中(zhong)的多個(ge)(ge)電(dian)(dian)池(chi)。例(li)如(ru)，在(zai)某些實(shi)施例(li)中(zhong)，可(ke)(ke)將多個(ge)(ge)電(dian)(dian)池(chi)串(chuan)聯地布置(zhi)而形(xing)成(cheng)FC堆(dui)組件。在(zai)FC堆(dui)組件中(zhong)，可(ke)(ke)將多個(ge)(ge)電(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)性(xing)串(chuan)聯地堆(dui)疊(die)在(zai)一(yi)(yi)起，并且用透氣的導電(dian)(dian)雙(shuang)極(ji)板(ban)(ban)將它們隔開(kai)。該雙(shuang)極(ji)板(ban)(ban)可(ke)(ke)執行(xing)多種功能并且以多種方式而構造。在(zai)某些實(shi)施例(li)中(zhong)，該雙(shuang)極(ji)板(ban)(ban)可(ke)(ke)限(xian)定一(yi)(yi)條或(huo)多條內部冷卻通(tong)路和/或(huo)通(tong)道，其包(bao)括一(yi)(yi)個(ge)(ge)或(huo)多個(ge)(ge)換(huan)熱(re)表面，冷卻劑可(ke)(ke)流動經(jing)過該換(huan)熱(re)表面以便除去(qu)在(zai)其運行(xing)期間從FC堆(dui)中(zhong)產生的熱(re)。

圖(tu)1示(shi)出了根據本(ben)文(wen)(wen)中(zhong)所公(gong)開實施例的(de)(de)FC堆(dui)(dui)(dui)組件的(de)(de)FC堆(dui)(dui)(dui)端電(dian)池(chi)(chi)100的(de)(de)一部(bu)分。此外，FC堆(dui)(dui)(dui)組件可(ke)(ke)以是(shi)包(bao)括在交(jiao)通工(gong)具(ju)中(zhong)的(de)(de)FC系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)FC堆(dui)(dui)(dui)組件。該交(jiao)通工(gong)具(ju)可(ke)(ke)以是(shi)機動(dong)交(jiao)通工(gong)具(ju)、海上運輸工(gong)具(ju)、飛機、和/或(huo)任何(he)其它類型(xing)的(de)(de)交(jiao)通工(gong)具(ju)，并且可(ke)(ke)包(bao)括用于并入(ru)本(ben)文(wen)(wen)中(zhong)所公(gong)開系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)和方法的(de)(de)任何(he)適(shi)當類型(xing)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)和/或(huo)固(gu)定電(dian)源。FC系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)可(ke)(ke)構(gou)造(zao)成為交(jiao)通工(gong)具(ju)的(de)(de)某些部(bu)件和/或(huo)其它電(dian)動(dong)裝置提(ti)供(gong)電(dian)力，這(zhe)些在本(ben)文(wen)(wen)中(zhong)被(bei)共同地被(bei)描述為由FC提(ti)供(gong)動(dong)力的(de)(de)設(she)備（“FCPE”）。例如，FC系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)可(ke)(ke)構(gou)造(zao)成給交(jiao)通工(gong)具(ju)的(de)(de)電(dian)傳(chuan)(chuan)動(dong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)部(bu)件提(ti)供(gong)電(dian)力。FC堆(dui)(dui)(dui)組件可(ke)(ke)包(bao)括被(bei)布(bu)置在堆(dui)(dui)(dui)構(gou)造(zao)中(zhong)的(de)(de)多個(ge)電(dian)池(chi)(chi)，并且可(ke)(ke)包(bao)括上述的(de)(de)某些FC系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)元(yuan)件和/或(huo)特征。

FC堆(dui)(dui)端電(dian)池100可(ke)包(bao)括被(bei)質子交(jiao)換(huan)膜(mo)（“PEM”）106隔開的(de)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)104和(he)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)102。陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)104可(ke)包(bao)括：被(bei)設置成(cheng)抵(di)(di)接(jie)(jie)PEM 106的(de)第一側(ce)(ce)的(de)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)催(cui)(cui)化(hua)劑層(ceng)(ceng)(ceng)、和(he)被(bei)設置成(cheng)抵(di)(di)接(jie)(jie)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)催(cui)(cui)化(hua)劑層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)微孔(kong)層(ceng)(ceng)(ceng)。陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)氣體(ti)擴散(san)層(ceng)(ceng)(ceng)108包(bao)括陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)微孔(kong)層(ceng)(ceng)(ceng)，其可(ke)被(bei)設置成(cheng)抵(di)(di)接(jie)(jie)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)104。FC的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)102可(ke)包(bao)括：被(bei)設置成(cheng)抵(di)(di)接(jie)(jie)PEM 106的(de)第二側(ce)(ce)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)催(cui)(cui)化(hua)劑層(ceng)(ceng)(ceng)、和(he)被(bei)設置成(cheng)抵(di)(di)接(jie)(jie)該陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)催(cui)(cui)化(hua)劑層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)微孔(kong)層(ceng)(ceng)(ceng)。可(ke)將包(bao)括陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)微孔(kong)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)氣體(ti)擴散(san)層(ceng)(ceng)(ceng)110設置成(cheng)抵(di)(di)接(jie)(jie)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)102。可(ke)將FC堆(dui)(dui)的(de)FC電(dian)性串聯地堆(dui)(dui)疊在(zai)(zai)一起并(bing)且用(yong)透(tou)氣的(de)導(dao)電(dian)板(ban)(ban)將它們隔開。導(dao)電(dian)板(ban)(ban)可(ke)包(bao)括多個導(dao)電(dian)薄板(ban)(ban)。例(li)如(ru)，第一板(ban)(ban)可(ke)包(bao)括薄板(ban)(ban)112并(bing)且第二板(ban)(ban)可(ke)包(bao)括薄板(ban)(ban)114。在(zai)(zai)某(mou)些構造（例(li)如(ru)FC堆(dui)(dui)端電(dian)池100）中，FC堆(dui)(dui)端電(dian)池100的(de)至少一個板(ban)(ban)可(ke)包(bao)括單個薄板(ban)(ban)。

在(zai)某些實施(shi)例(li)中，導(dao)電(dian)(dian)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)薄板(ban)(ban)可(ke)采用多種(zhong)方法制造，包括機械加工、模壓、沖(chong)壓等。可(ke)通過(guo)焊接(jie)和(he)/或(huo)任何其它粘接(jie)工藝（例(li)如，在(zai)某些界面位(wei)置處）將(jiang)薄板(ban)(ban)附著(zhu)在(zai)一起而(er)形成(cheng)導(dao)電(dian)(dian)板(ban)(ban)。導(dao)電(dian)(dian)板(ban)(ban)和(he)/或(huo)組成(cheng)部(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)(de)薄板(ban)(ban)112、114可(ke)包含(han)(han)任何合適的(de)(de)(de)材料，包括例(li)如鋼、不銹鋼、鈦、鋁、碳、石墨等。在(zai)其它實施(shi)例(li)中，導(dao)電(dian)(dian)板(ban)(ban)和(he)/或(huo)組成(cheng)部(bu)(bu)分(fen)薄板(ban)(ban)112、114可(ke)包含(han)(han)包括導(dao)電(dian)(dian)性(xing)保護(hu)涂(tu)層的(de)(de)(de)材料，此(ci)外該電(dian)(dian)性(xing)保護(hu)涂(tu)層構造成(cheng)在(zai)相關的(de)(de)(de)FC系統(tong)的(de)(de)(de)運行(xing)期(qi)間減小接(jie)觸電(dian)(dian)阻并且緩解雙極板(ban)(ban)和(he)/或(huo)組成(cheng)部(bu)(bu)分(fen)薄板(ban)(ban)112、114的(de)(de)(de)退化(hua)。

在某些實施例(li)(li)中，第一(yi)導(dao)電板(ban)的陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)可(ke)由(you)薄(bo)板(ban)114所(suo)限(xian)定(ding)。類似地，第二導(dao)電板(ban)的陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)可(ke)由(you)薄(bo)板(ban)112所(suo)限(xian)定(ding)。薄(bo)板(ban)112可(ke)限(xian)定(ding)多(duo)(duo)條陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)流(liu)(liu)道116。薄(bo)板(ban)114可(ke)限(xian)定(ding)多(duo)(duo)條陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)流(liu)(liu)道118。陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)反(fan)應物(wu)(wu)(wu)（例(li)(li)如(ru)，氧(yang)和/或空氣(qi)）可(ke)流(liu)(liu)動經(jing)過(guo)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)流(liu)(liu)道118并且陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)反(fan)應物(wu)(wu)(wu)（例(li)(li)如(ru)，氫(qing)）可(ke)流(liu)(liu)動經(jing)過(guo)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)流(liu)(liu)道116。陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)反(fan)應物(wu)(wu)(wu)（例(li)(li)如(ru)，氧(yang)和/或空氣(qi)）可(ke)擴散(san)經(jing)過(guo)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)氣(qi)體(ti)擴散(san)層108并且在陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)層104內(nei)部發(fa)生反(fan)應。陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)反(fan)應物(wu)(wu)(wu)（例(li)(li)如(ru)，氫(qing)）可(ke)擴散(san)經(jing)過(guo)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)氣(qi)體(ti)擴散(san)層110并且在陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)層102內(nei)發(fa)生反(fan)應。氫(qing)離(li)子可(ke)擴散(san)經(jing)過(guo)PEM 106，由(you)此產(chan)生電流(liu)(liu)。盡(jin)管(guan)未圖示，薄(bo)板(ban)112、114還可(ke)限(xian)定(ding)用于促成(cheng)在FC堆運行(xing)期間(jian)冷卻(que)劑(ji)(ji)(ji)的流(liu)(liu)動的多(duo)(duo)條冷卻(que)流(liu)(liu)體(ti)流(liu)(liu)道。

根據本(ben)文中所(suo)公(gong)開的(de)實施(shi)例(li)，FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100可(ke)(ke)構(gou)造成提供改進的(de)診斷與(yu)檢(jian)(jian)測(ce)能力。在(zai)(zai)某些實施(shi)例(li)中，FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)側（即(ji)(ji)，包(bao)括(kuo)(kuo)薄板112、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)側氣體(ti)(ti)擴(kuo)散(san)層(ceng)110、和(he)/或陽(yang)極(ji)(ji)(ji)102）可(ke)(ke)構(gou)造成具(ju)有低于FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)中的(de)其它(ta)電(dian)(dian)池(chi)(chi)（即(ji)(ji)，非端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)）的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)氣體(ti)(ti)流(liu)(liu)量(liang)。例(li)如(ru)，在(zai)(zai)一(yi)些實施(shi)例(li)中，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)氣體(ti)(ti)流(liu)(liu)量(liang)可(ke)(ke)低至(zhi)少5%，盡(jin)管也包(bao)括(kuo)(kuo)其它(ta)相(xiang)對壓力降。FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100的(de)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)側（即(ji)(ji)，包(bao)括(kuo)(kuo)薄板114、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)側擴(kuo)散(san)介質層(ceng)108、和(he)/或陰(yin)極(ji)(ji)(ji)104）可(ke)(ke)構(gou)造成具(ju)有高(gao)于FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)中的(de)其它(ta)電(dian)(dian)池(chi)(chi)（即(ji)(ji)，非端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)）的(de)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)氣體(ti)(ti)流(liu)(liu)量(liang)。例(li)如(ru)，在(zai)(zai)一(yi)些實施(shi)例(li)中，陰(yin)極(ji)(ji)(ji)氣體(ti)(ti)流(liu)(liu)量(liang)可(ke)(ke)高(gao)大約(yue)至(zhi)少5%，盡(jin)管也包(bao)括(kuo)(kuo)其它(ta)相(xiang)對陰(yin)極(ji)(ji)(ji)流(liu)(liu)量(liang)。此外，所(suo)公(gong)開的(de)FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)端(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100的(de)實施(shi)例(li)可(ke)(ke)允(yun)許在(zai)(zai)不(bu)利狀態(tai)和(he)/或FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)組(zu)件(jian)中的(de)事件(jian)對FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)中的(de)其它(ta)電(dian)(dian)池(chi)(chi)造成不(bu)利影響之(zhi)前(qian)對這(zhe)種狀態(tai)和(he)/或事件(jian)進行檢(jian)(jian)測(ce)。

在(zai)(zai)某些(xie)實(shi)施例中(zhong)，FC堆(dui)(dui)端電池(chi)100的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)側(ce)可以(yi)多種方(fang)法進行構造(zao)，從而實(shi)現(xian)低于(yu)(yu)FC堆(dui)(dui)中(zhong)其(qi)它(ta)(ta)電池(chi)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)氣體(ti)流(liu)量(liang)。例如，在(zai)(zai)一(yi)些(xie)實(shi)施例中(zhong)，包括在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)側(ce)中(zhong)的(de)(de)(de)導電板(ban)(ban)的(de)(de)(de)薄板(ban)(ban)112可限(xian)定相對(dui)于(yu)(yu)與(yu)FC堆(dui)(dui)中(zhong)的(de)(de)(de)其(qi)它(ta)(ta)電池(chi)相關(guan)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)側(ce)流(liu)道為較(jiao)淺的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)側(ce)流(liu)道116。在(zai)(zai)其(qi)它(ta)(ta)實(shi)施例中(zhong)，陽(yang)極(ji)(ji)側(ce)擴散(san)介質層110可以(yi)是相對(dui)于(yu)(yu)與(yu)FC堆(dui)(dui)中(zhong)的(de)(de)(de)其(qi)它(ta)(ta)電池(chi)相關(guan)的(de)(de)(de)擴散(san)介質層為較(jiao)軟的(de)(de)(de)并且(qie)/或者被設計成(cheng)更容易地(di)侵入進入陽(yang)極(ji)(ji)側(ce)流(liu)道116。在(zai)(zai)一(yi)些(xie)實(shi)施例中(zhong)，通過(guo)限(xian)制相關(guan)的(de)(de)(de)流(liu)場，可實(shi)現(xian)較(jiao)低的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)氣體(ti)流(liu)量(liang)。例如，陽(yang)極(ji)(ji)側(ce)可構造(zao)成(cheng)包括在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)通道中(zhong)和/或在(zai)(zai)在(zai)(zai)入口(kou)氫歧(qi)管(guan)與(yu)出口(kou)氫歧(qi)管(guan)之(zhi)間的(de)(de)(de)活性區(qu)域流(liu)場中(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)條或多條部分(fen)堵塞的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)通路。

為了提高端(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)魯棒性，根(gen)據本文中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)實(shi)施(shi)(shi)例FC堆(dui)端(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極側中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)較低陽(yang)(yang)(yang)極氣(qi)體(ti)流(liu)量還可與包含(han)相對于FC堆(dui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)其(qi)它電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極為較高量的(de)(de)(de)析氧反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑層102相結合。例如(ru)(ru)，在(zai)(zai)某些(xie)實(shi)施(shi)(shi)例中(zhong)(zhong)，FC堆(dui)端(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極102可包含(han)是(shi)FC堆(dui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)其(qi)它電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極4-8倍的(de)(de)(de)析氧反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。在(zai)(zai)一些(xie)實(shi)施(shi)(shi)例中(zhong)(zhong)，可將(jiang)高IrOx添加陽(yang)(yang)(yang)極用于FC堆(dui)端(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100。在(zai)(zai)其(qi)它實(shi)施(shi)(shi)例中(zhong)(zhong)，可將(jiang)鉑黑用作陽(yang)(yang)(yang)極催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑（例如(ru)(ru)，代(dai)替被擔載在(zai)(zai)碳(tan)上的(de)(de)(de)鉑納米粒子）。在(zai)(zai)一些(xie)實(shi)施(shi)(shi)例中(zhong)(zhong)，FC堆(dui)端(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極102可包含(han)更多的(de)(de)(de)耐腐蝕催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑載體(ti)（如(ru)(ru)石墨化(hua)(hua)(hua)碳(tan)）、碳(tan)納米纖維/納米管、金(jin)屬氧化(hua)(hua)(hua)物載體(ti)（如(ru)(ru)TiOx、SnOx）、和/或進一步(bu)用W、In、Sb等(deng)摻雜的(de)(de)(de)上述氧化(hua)(hua)(hua)物。

在一(yi)些實施(shi)(shi)例中(zhong)(zhong)，FC堆(dui)(dui)(dui)端電(dian)池(chi)100的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji)(ji)側(ce)可(ke)(ke)(ke)以(yi)構造為多種(zhong)方式(shi)從而實現與(yu)FC堆(dui)(dui)(dui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)(qi)它電(dian)池(chi)相(xiang)比為相(xiang)對(dui)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流量(liang)。例如(ru)，在一(yi)些實施(shi)(shi)例中(zhong)(zhong)，包括在陰(yin)極(ji)(ji)側(ce)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)板的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄板114可(ke)(ke)(ke)包括比與(yu)FC堆(dui)(dui)(dui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)(qi)它電(dian)池(chi)相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji)(ji)側(ce)流道更深的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji)(ji)流道118。在其(qi)(qi)(qi)它實施(shi)(shi)例中(zhong)(zhong)，陰(yin)極(ji)(ji)側(ce)氣體(ti)擴(kuo)散層(ceng)108可(ke)(ke)(ke)以(yi)是相(xiang)對(dui)于(yu)(yu)與(yu)FC堆(dui)(dui)(dui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)(qi)它電(dian)池(chi)相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣體(ti)擴(kuo)散層(ceng)（例如(ru)，陰(yin)極(ji)(ji)側(ce)氣體(ti)擴(kuo)散層(ceng)108可(ke)(ke)(ke)以(yi)是相(xiang)對(dui)地較(jiao)硬）為較(jiao)薄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)并且(qie)/或(huo)者被(bei)設計成呈現較(jiao)少地侵入進入陰(yin)極(ji)(ji)側(ce)流道118。在其(qi)(qi)(qi)它實施(shi)(shi)例中(zhong)(zhong)，FC堆(dui)(dui)(dui)端電(dian)池(chi)100的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極(ji)(ji)104可(ke)(ke)(ke)具(ju)有低于(yu)(yu)FC堆(dui)(dui)(dui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)(qi)它電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離(li)子聚合物(wu)對(dui)碳(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比例。

下面(mian)在表1中詳述了(le)用(yong)于改進FC堆(dui)端(duan)電池(chi)100的(de)(de)診斷與檢測能力以及用(yong)于提高FC堆(dui)端(duan)電池(chi)魯(lu)棒性(xing)的(de)(de)特征(zheng)(zheng)的(de)(de)各(ge)種示(shi)例性(xing)特征(zheng)(zheng)，包括許多(duo)的(de)(de)上述特征(zheng)(zheng)：

在某些實施例(li)中，利(li)用(yong)相對于(yu)堆中的(de)(de)其它電(dian)池提高(gao)它們的(de)(de)魯棒性的(de)(de)特征，可增強(qiang)根據文中所(suo)公開實施例(li)的(de)(de)陰極端(duan)電(dian)池，從而(er)確(que)保端(duan)電(dian)池可在堆的(de)(de)使用(yong)壽命期間維持它們的(de)(de)診斷能力。例(li)如，為了提高(gao)端(duan)電(dian)池魯棒性，可將(jiang)陰極端(duan)電(dian)池中的(de)(de)較高(gao)的(de)(de)流量(liang)與(yu)呈(cheng)現較高(gao)鉑加(jia)載量(liang)、包(bao)(bao)括(kuo)石(shi)墨化(hua)碳和/或包(bao)(bao)括(kuo)較少腐蝕的(de)(de)催化(hua)劑（如鉑黑）的(de)(de)陰極催化(hua)劑層(ceng)104相結(jie)合。在其它實施例(li)中，與(yu)常(chang)規的(de)(de)膜相比，PEM 106可具有更高(gao)的(de)(de)化(hua)學和機械魯棒性。

根據本(ben)文中(zhong)(zhong)所(suo)公開(kai)實(shi)(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)FC堆(dui)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)100可(ke)(ke)使端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)壓和(he)(he)/或(huo)(huo)電(dian)(dian)阻(zu)監測以及(ji)減小和(he)(he)/或(huo)(huo)減少或(huo)(huo)排除其它堆(dui)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)壓和(he)(he)/或(huo)(huo)電(dian)(dian)阻(zu)監測要(yao)求成(cheng)為可(ke)(ke)能。端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)100還可(ke)(ke)包(bao)(bao)括診斷(duan)(duan)傳感器、裝置(zhi)、和(he)(he)/或(huo)(huo)工具，例(li)如電(dian)(dian)化學氫傳感器、端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)阻(zu)抗測量(liang)等，從而(er)增(zeng)強診斷(duan)(duan)和(he)(he)/或(huo)(huo)檢測能力。在(zai)某些實(shi)(shi)施(shi)例(li)中(zhong)(zhong)，FC堆(dui)可(ke)(ke)包(bao)(bao)括在(zai)一(yi)個(ge)或(huo)(huo)兩個(ge)FC堆(dui)端(duan)(duan)(duan)部上的(de)(de)根據本(ben)文中(zhong)(zhong)所(suo)公開(kai)實(shi)(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)單個(ge)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)100和(he)(he)/或(huo)(huo)多個(ge)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)100中(zhong)(zhong)的(de)(de)任一(yi)種(zhong)情況。例(li)如，在(zai)一(yi)些實(shi)(shi)施(shi)例(li)中(zhong)(zhong)，FC堆(dui)可(ke)(ke)包(bao)(bao)括10個(ge)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)，5個(ge)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)是在(zai)包(bao)(bao)括本(ben)文中(zhong)(zhong)所(suo)公開(kai)診斷(duan)(duan)特征(zheng)的(de)(de)實(shi)(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)堆(dui)的(de)(de)各端(duan)(duan)(duan)上。

在(zai)某(mou)些實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)，包括根(gen)據公開實(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)(de)特(te)征的(de)(de)(de)FC堆(dui)端(duan)(duan)電池(chi)100可位于FC堆(dui)組件(jian)的(de)(de)(de)一(yi)端(duan)(duan)和(he)/或兩端(duan)(duan)上。在(zai)其它(ta)(ta)實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)，包括根(gen)據公開實(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)(de)特(te)征的(de)(de)(de)FC堆(dui)端(duan)(duan)電池(chi)100可位于在(zai)FC堆(dui)組件(jian)內部(bu)的(de)(de)(de)任何其它(ta)(ta)位置，包括不(bu)在(zai)FC堆(dui)組件(jian)的(de)(de)(de)端(duan)(duan)部(bu)的(de)(de)(de)位置。下面所給出的(de)(de)(de)表2中(zhong)提供了用于將(jiang)根(gen)據公開實(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)或多(duo)個(ge)堆(dui)端(duan)(duan)電池(chi)100包括在(zai)FC堆(dui)組件(jian)中(zhong)的(de)(de)(de)示例(li)性位置、和(he)相(xiang)關的(de)(de)(de)提高(gao)的(de)(de)(de)診斷和(he)/或檢測能力，該提高(gao)的(de)(de)(de)能力可通過將(jiang)FC堆(dui)端(duan)(duan)電池(chi)100加入(ru)到(dao)這種示例(li)性位置中(zhong)而(er)實(shi)現。

此(ci)外，公開的(de)(de)(de)(de)(de)FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)端電(dian)池(chi)(chi)(chi)100的(de)(de)(de)(de)(de)實施(shi)例可(ke)(ke)允(yun)許在(zai)FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)組件(jian)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)它電(dian)池(chi)(chi)(chi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)關不利(li)(li)作用發(fa)生之前對(dui)不利(li)(li)事(shi)件(jian)和(he)/或(huo)狀態進行(xing)檢測。例如(ru)，在(zai)一(yi)(yi)些(xie)(xie)實施(shi)例中(zhong)(zhong)(zhong)，由于在(zai)FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)端電(dian)池(chi)(chi)(chi)100的(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)側中(zhong)(zhong)(zhong)具(ju)(ju)有(you)較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)流量，因(yin)(yin)(yin)而(er)端電(dian)池(chi)(chi)(chi)會具(ju)(ju)有(you)相(xiang)(xiang)對(dui)于堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)電(dian)流為較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)流量化學計量、和(he)/或(huo)在(zai)FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)組件(jian)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)它電(dian)池(chi)(chi)(chi)前面的(de)(de)(de)(de)(de)液泛狀態。因(yin)(yin)(yin)此(ci)，當(dang)利(li)(li)用與FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)端電(dian)池(chi)(chi)(chi)100中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)組件(jian)相(xiang)(xiang)關的(de)(de)(de)(de)(de)控制系統和(he)/或(huo)傳感器對(dui)這(zhe)種(zhong)狀態進行(xing)檢測時(shi)，可(ke)(ke)實現一(yi)(yi)種(zhong)或(huo)多(duo)種(zhong)保(bao)護作用以便(bian)緩解對(dui)FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)組件(jian)中(zhong)(zhong)(zhong)其(qi)它電(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)損傷。在(zai)一(yi)(yi)些(xie)(xie)實施(shi)例中(zhong)(zhong)(zhong)，在(zai)對(dui)FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)組件(jian)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)整體氫缺乏進行(xing)檢測期間，由于增(zeng)加(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)析氧反應催化劑加(jia)(jia)載量，因(yin)(yin)(yin)而(er)FC堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)端電(dian)池(chi)(chi)(chi)100的(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)102可(ke)(ke)對(dui)電(dian)池(chi)(chi)(chi)換極(ji)(ji)(ji)具(ju)(ju)有(you)更大的(de)(de)(de)(de)(de)耐性，因(yin)(yin)(yin)此(ci)在(zai)正常運行(xing)期間端電(dian)池(chi)(chi)(chi)100可(ke)(ke)維(wei)持發(fa)電(dian)能力。

類似地，在(zai)某些實(shi)施例中(zhong)(zhong)，由于(yu)在(zai)FC堆端電(dian)池100的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極側中(zhong)(zhong)具有高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流量，因(yin)而端電(dian)池可經(jing)歷(li)顯著(zhu)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學計量流量，因(yin)此(ci)經(jing)歷(li)在(zai)FC堆組件中(zhong)(zhong)其它(ta)電(dian)池前面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)涸狀態，特別(bie)是當FC堆在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)低相(xiang)對(dui)濕度下運行(xing)時。如果未進(jin)行(xing)檢測(ce)，那么(me)FC堆中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)涸會導致局部發熱增加(jia)并且(qie)最終導致膜中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)短路和(he)孔洞形成。由于(yu)在(zai)其不(bu)利(li)作(zuo)用(yong)(yong)在(zai)FC堆組件中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其它(ta)電(dian)池中(zhong)(zhong)發生(sheng)之(zhi)前端電(dian)池能夠對(dui)干(gan)涸狀態作(zuo)出反應，因(yin)而利(li)用(yong)(yong)與FC堆端電(dian)池100中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)FC堆組件相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制系(xi)統(tong)和(he)/或傳感器(qi)對(dui)這種狀態進(jin)行(xing)檢測(ce)，并且(qie)可實(shi)現一(yi)種或多(duo)種保(bao)護作(zuo)用(yong)(yong)以(yi)便(bian)緩解對(dui)FC堆組件中(zhong)(zhong)電(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)損傷。

因(yin)為(wei)端電(dian)池(chi)100在空(kong)氣(qi)側可具有較高的流(liu)量，所以(yi)空(kong)氣(qi)側比(bi)(bi)(bi)堆(dui)(dui)的剩余(yu)部分(fen)會更快地干涸。當端電(dian)池(chi)中的膜干涸時，其質子阻抗（R）會比(bi)(bi)(bi)堆(dui)(dui)的剩余(yu)部分(fen)以(yi)更快的速率(lv)增加。因(yin)為(wei)電(dian)池(chi)電(dian)壓由于電(dian)阻損(sun)耗(hao)而下降(jiang)（其中電(dian)壓下降(jiang)等(deng)于I乘以(yi)R），所以(yi)端電(dian)池(chi)的電(dian)池(chi)電(dian)壓會比(bi)(bi)(bi)堆(dui)(dui)的剩余(yu)部分(fen)更快地下降(jiang)。控制系統可對該電(dian)壓下降(jiang)進行(xing)監(jian)測，從而形成干涸的指示物并(bing)且(qie)采取必要的修(xiu)復和/或保(bao)護措施(shi)。

在(zai)其它狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)中(zhong)，根據本文中(zhong)所公開實(shi)施例的(de)(de)(de)FC堆(dui)(dui)端電池100可用于在(zai)長期的(de)(de)(de)低(di)(di)功率或(huo)(huo)啟(qi)動(dong)期間、低(di)(di)相對(dui)濕(shi)度和/或(huo)(huo)高溫(wen)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)、在(zai)空(kong)(kong)氣-空(kong)(kong)氣啟(qi)動(dong)期間的(de)(de)(de)氫缺乏狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)、和/或(huo)(huo)在(zai)長期關閉后(hou)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)氣侵(qin)入(ru)期間檢(jian)測低(di)(di)流量(liang)(liang)/低(di)(di)化學計量(liang)(liang)和/或(huo)(huo)液(ye)泛狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)。在(zai)檢(jian)測到這種狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)時，可采取(qu)適當的(de)(de)(de)保護措施（如增加陽極(ji)化學計量(liang)(liang)/流量(liang)(liang)、降(jiang)低(di)(di)堆(dui)(dui)溫(wen)度和/或(huo)(huo)增加陰(yin)極(ji)入(ru)口(kou)RH、或(huo)(huo)者關閉FC系統）以便緩解(jie)對(dui)FC堆(dui)(dui)組(zu)件的(de)(de)(de)損傷。

在(zai)(zai)低(di)功(gong)(gong)(gong)率下，端電(dian)(dian)池100可對液泛進行檢(jian)測，并(bing)且可能的(de)(de)修復和(he)/或(huo)保護措施可包(bao)括增(zeng)大氫(qing)流量(liang)和(he)增(zeng)加功(gong)(gong)(gong)率達(da)相對較(jiao)短(duan)的(de)(de)持續時間(jian)和(he)/或(huo)通(tong)過引發陽極氫(qing)排放事件。如(ru)果(guo)該系統(tong)具有(you)使這(zhe)個(ge)額外的(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率緩(huan)慢下降的(de)(de)（例如(ru)，用于(yu)給蓄電(dian)(dian)池充(chong)電(dian)(dian)）能力增(zeng)加功(gong)(gong)(gong)率會(hui)是可能的(de)(de)。在(zai)(zai)高功(gong)(gong)(gong)率下，端電(dian)(dian)池100會(hui)對過度干涸進行檢(jian)測，并(bing)且如(ru)果(guo)可能的(de)(de)話相關(guan)的(de)(de)保護作用可包(bao)括功(gong)(gong)(gong)率降低(di)或(huo)溫(wen)度下降（例如(ru)，通(tong)過增(zeng)加散熱器(qi)流量(liang)和(he)/或(huo)通(tong)過啟(qi)動散熱器(qi)風扇(shan)）。

如(ru)上所述，可(ke)(ke)將根據(ju)公開實(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)包(bao)(bao)(bao)括(kuo)診(zhen)斷和/或(huo)魯棒(bang)性特征的(de)(de)多個(ge)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)包(bao)(bao)(bao)括(kuo)在FC堆(dui)組件(jian)中(zhong)。在某些實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)，多個(ge)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)各端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)可(ke)(ke)包(bao)(bao)(bao)括(kuo)一(yi)個(ge)或(huo)多個(ge)不同特征，以便改進(jin)對特定堆(dui)狀態(tai)的(de)(de)診(zhen)斷。例(li)如(ru)，第(di)一(yi)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)可(ke)(ke)包(bao)(bao)(bao)括(kuo)受限(xian)制的(de)(de)陽極流場，并且(qie)第(di)二(er)(er)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)可(ke)(ke)包(bao)(bao)(bao)括(kuo)受較少限(xian)制的(de)(de)陰(yin)極流場。在本實(shi)例(li)中(zhong)，如(ru)果測量(liang)到(dao)第(di)一(yi)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)為低(di)(di)，則(ze)(ze)可(ke)(ke)增加流向(xiang)陽極的(de)(de)氫流量(liang)。類(lei)似地，如(ru)果測量(liang)到(dao)第(di)二(er)(er)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)為低(di)(di)，則(ze)(ze)可(ke)(ke)執行一(yi)項(xiang)或(huo)多項(xiang)措施(shi)以減少堆(dui)的(de)(de)干(gan)涸。在其它實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)，端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)可(ke)(ke)包(bao)(bao)(bao)括(kuo)根據(ju)公開實(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)相(xiang)似特征（例(li)如(ru)，陽極和/或(huo)陰(yin)極特征兩者），并且(qie)可(ke)(ke)基于端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)測量(liang)值(zhi)和/或(huo)與整個(ge)FC堆(dui)組件(jian)相(xiang)關的(de)(de)終端(duan)(duan)(duan)測量(liang)值(zhi)來確定多種堆(dui)狀態(tai)。

應當(dang)(dang)理(li)解的(de)(de)是，在(zai)本發明的(de)(de)實體工(gong)作的(de)(de)范圍內，可以(yi)對(dui)圖1中(zhong)示出的(de)(de)所(suo)公(gong)開(kai)的(de)(de)FC堆端電池100的(de)(de)實施例作出一些變型。例如，可將根據本文中(zhong)所(suo)公(gong)開(kai)實施例的(de)(de)FC堆端電池100合(he)并入具有多種其它幾何形(xing)狀和/或構造的(de)(de)FC堆組件中(zhong)。因此(ci)，應當(dang)(dang)理(li)解的(de)(de)是，圖1是為了說明和解釋(shi)的(de)(de)目的(de)(de)而(er)不是限制的(de)(de)目的(de)(de)而(er)提(ti)供(gong)。

圖2示(shi)出(chu)(chu)了根據(ju)本文中(zhong)所(suo)公開實(shi)(shi)(shi)施(shi)例(li)(li)的(de)包(bao)(bao)(bao)括(kuo)FC堆(dui)(dui)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100a、100b的(de)FC堆(dui)(dui)組(zu)(zu)件(jian)200的(de)圖示(shi)。FC堆(dui)(dui)組(zu)(zu)件(jian)200還可(ke)包(bao)(bao)(bao)括(kuo)潮(chao)濕(shi)端(duan)(duan)(duan)204和(he)干燥(zao)端(duan)(duan)(duan)206，陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)和(he)陰極(ji)氣(qi)(qi)體可(ke)經過(guo)該潮(chao)濕(shi)端(duan)(duan)(duan)204而進入(ru)堆(dui)(dui)。應注意(yi)(yi)的(de)是，陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)和(he)陰極(ji)氣(qi)(qi)體入(ru)口(kou)和(he)出(chu)(chu)口(kou)以(yi)及冷(leng)卻劑入(ru)口(kou)和(he)出(chu)(chu)口(kou)未被關(guan)聯FC堆(dui)(dui)組(zu)(zu)件(jian)200被圖示(shi)。在某些(xie)實(shi)(shi)(shi)施(shi)例(li)(li)中(zhong)，FC堆(dui)(dui)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100a、100b可(ke)構(gou)造(zao)成包(bao)(bao)(bao)括(kuo)上面參考圖1所(suo)描(miao)述的(de)FC堆(dui)(dui)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)某些(xie)特征，并且(qie)可(ke)與(yu)(yu)包(bao)(bao)(bao)括(kuo)在FC堆(dui)(dui)組(zu)(zu)件(jian)200中(zhong)的(de)其(qi)它(ta)電(dian)(dian)池(chi)(chi)202不同的(de)方式而加以(yi)構(gou)造(zao)。在一些(xie)實(shi)(shi)(shi)施(shi)例(li)(li)中(zhong)，FC堆(dui)(dui)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100a（即，與(yu)(yu)干燥(zao)端(duan)(duan)(duan)206相聯的(de)FC堆(dui)(dui)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100a）可(ke)用于與(yu)(yu)檢(jian)測在空氣(qi)(qi)-空氣(qi)(qi)啟動狀態(tai)下(xia)的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)液泛、電(dian)(dian)池(chi)(chi)干涸、和(he)/或氫缺乏相關(guan)聯。在其(qi)它(ta)實(shi)(shi)(shi)施(shi)例(li)(li)中(zhong)，FC堆(dui)(dui)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100b（即，與(yu)(yu)潮(chao)濕(shi)端(duan)(duan)(duan)204相聯的(de)FC堆(dui)(dui)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100b）可(ke)用于與(yu)(yu)檢(jian)測陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)液泛、電(dian)(dian)池(chi)(chi)干涸、和(he)/或空氣(qi)(qi)侵入(ru)狀態(tai)相關(guan)聯。盡管(guan)如上所(suo)述被圖示(shi)為(wei)位(wei)于FC堆(dui)(dui)組(zu)(zu)件(jian)200的(de)端(duan)(duan)(duan)部，但在其(qi)它(ta)實(shi)(shi)(shi)施(shi)例(li)(li)中(zhong)，根據(ju)公開實(shi)(shi)(shi)施(shi)例(li)(li)的(de)FC堆(dui)(dui)端(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)100a、100b可(ke)位(wei)于在FC堆(dui)(dui)組(zu)(zu)件(jian)200內部的(de)任意(yi)(yi)位(wei)置(zhi)。

圖(tu)3示出了根據本文中所公開(kai)實施例的組(zu)裝(zhuang)FC堆的示例性(xing)(xing)方法300的流程圖(tu)。具體地(di)，方法300可(ke)(ke)用于組(zu)裝(zhuang)包括根據本文中所公開(kai)實施例的FC堆端(duan)電(dian)池(chi)的FC堆組(zu)件。在(zai)302，可(ke)(ke)開(kai)始方法300。在(zai)304，可(ke)(ke)將(jiang)(jiang)(jiang)多(duo)(duo)個(ge)燃料電(dian)池(chi)組(zu)裝(zhuang)在(zai)一(yi)個(ge)堆構造中。例如，可(ke)(ke)將(jiang)(jiang)(jiang)多(duo)(duo)個(ge)電(dian)池(chi)電(dian)性(xing)(xing)串聯(lian)地(di)堆疊在(zai)一(yi)起，并(bing)且用透(tou)氣的導電(dian)雙極(ji)板(ban)將(jiang)(jiang)(jiang)它們隔開(kai)。

在(zai)(zai)306，可(ke)(ke)將第(di)(di)(di)一(yi)端(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)(chi)或第(di)(di)(di)一(yi)組(zu)端(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)(chi)設(she)(she)置(zhi)在(zai)(zai)堆(dui)(dui)(dui)構造(zao)(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)一(yi)端(duan)(duan)(duan)。此(ci)外(wai)，第(di)(di)(di)一(yi)端(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)(chi)或第(di)(di)(di)一(yi)組(zu)端(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)(chi)可(ke)(ke)包括(kuo)具(ju)有(you)低于(yu)堆(dui)(dui)(dui)構造(zao)(zao)中(zhong)其(qi)(qi)它燃料(liao)(liao)電池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)氣(qi)體(ti)(ti)流量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)側(ce)(ce)、和包括(kuo)具(ju)有(you)高(gao)于(yu)堆(dui)(dui)(dui)構造(zao)(zao)中(zhong)其(qi)(qi)它燃料(liao)(liao)電池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰極(ji)氣(qi)體(ti)(ti)流量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰極(ji)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰極(ji)側(ce)(ce)。在(zai)(zai)308，可(ke)(ke)將第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)端(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)(chi)或第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)組(zu)端(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)(chi)設(she)(she)置(zhi)在(zai)(zai)堆(dui)(dui)(dui)構造(zao)(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)端(duan)(duan)(duan)。此(ci)外(wai)，如同第(di)(di)(di)一(yi)端(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)(chi)，第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)端(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)(chi)或第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)組(zu)端(duan)(duan)(duan)電池(chi)(chi)(chi)(chi)可(ke)(ke)包括(kuo)具(ju)有(you)低于(yu)堆(dui)(dui)(dui)構造(zao)(zao)中(zhong)其(qi)(qi)它燃料(liao)(liao)電池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)氣(qi)體(ti)(ti)流量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)側(ce)(ce)、和包括(kuo)具(ju)有(you)高(gao)于(yu)堆(dui)(dui)(dui)構造(zao)(zao)中(zhong)其(qi)(qi)它燃料(liao)(liao)電池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰極(ji)氣(qi)體(ti)(ti)流量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰極(ji)側(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰極(ji)側(ce)(ce)。采用具(ju)有(you)前(qian)(qian)述構造(zao)(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)一(yi)和第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)(er)電池(chi)(chi)(chi)(chi)，例如可(ke)(ke)允(yun)許(xu)在(zai)(zai)這種狀態(tai)和/或事件對FC堆(dui)(dui)(dui)中(zhong)其(qi)(qi)它電池(chi)(chi)(chi)(chi)造(zao)(zao)成不利(li)影響之前(qian)(qian)，對FC堆(dui)(dui)(dui)組(zu)件中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不利(li)狀態(tai)和/或事件進行檢測。在(zai)(zai)310，方(fang)法300可(ke)(ke)結束。

盡管為(wei)了清(qing)楚的(de)(de)目的(de)(de)較為(wei)詳細地對(dui)前面的(de)(de)內容進(jin)行了描述(shu)，但顯而(er)易見的(de)(de)是(shi)，在不背離(li)其(qi)原理的(de)(de)前提(ti)下可對(dui)這些(xie)內容作出(chu)某(mou)些(xie)變更和(he)(he)(he)修(xiu)改(gai)。例(li)如，在某(mou)些(xie)實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)(zhong)，本(ben)文(wen)中(zhong)(zhong)所公(gong)開的(de)(de)系統和(he)(he)(he)方法可應用于不包括在交通(tong)工(gong)具中(zhong)(zhong)的(de)(de)FC系統。應注(zhu)意的(de)(de)是(shi)，還存(cun)在實(shi)施(shi)本(ben)文(wen)中(zhong)(zhong)所描述(shu)工(gong)藝(yi)和(he)(he)(he)系統的(de)(de)許多(duo)替代方式(shi)。因(yin)此，本(ben)發明的(de)(de)實(shi)施(shi)例(li)應被看作是(shi)說(shuo)明性(xing)(xing)的(de)(de)而(er)不是(shi)限制性(xing)(xing)的(de)(de)，并且(qie)本(ben)發明不應局限于本(ben)文(wen)中(zhong)(zhong)所給出(chu)的(de)(de)細節(jie)，而(er)是(shi)可在所附權利(li)要求范(fan)圍和(he)(he)(he)等(deng)同(tong)物內作出(chu)修(xiu)改(gai)。

前面(mian)已參(can)考(kao)各(ge)種實(shi)施例描(miao)述了本發明。然而，本領(ling)域技(ji)術(shu)人(ren)員應理解(jie)的(de)(de)是，在(zai)不背離本公(gong)開(kai)的(de)(de)范(fan)(fan)圍(wei)的(de)(de)前提下，可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)作出(chu)各(ge)種修(xiu)(xiu)改和(he)變更。例如(ru)，各(ge)種操作步(bu)驟(zou)(zou)以(yi)(yi)及用(yong)于(yu)(yu)執行操作步(bu)驟(zou)(zou)的(de)(de)部(bu)件(jian)，可(ke)(ke)(ke)根(gen)據具(ju)體用(yong)途(tu)或(huo)(huo)(huo)(huo)者(zhe)考(kao)慮(lv)與(yu)系統運(yun)行相關的(de)(de)任(ren)意(yi)數量的(de)(de)成(cheng)本因素(su)而以(yi)(yi)替代方(fang)(fang)(fang)式實(shi)施。因此(ci)，可(ke)(ke)(ke)將任(ren)何(he)的(de)(de)一(yi)個或(huo)(huo)(huo)(huo)多(duo)個步(bu)驟(zou)(zou)加(jia)以(yi)(yi)刪除、修(xiu)(xiu)改、或(huo)(huo)(huo)(huo)者(zhe)與(yu)其它(ta)步(bu)驟(zou)(zou)結合(he)。此(ci)外，本公(gong)開(kai)應被(bei)看作是說明性而不是限(xian)制性的(de)(de)，所有的(de)(de)這(zhe)種修(xiu)(xiu)改意(yi)圖是包括(kuo)在(zai)本公(gong)開(kai)的(de)(de)范(fan)(fan)圍(wei)內。同樣(yang)地，上面(mian)已基(ji)于(yu)(yu)各(ge)種實(shi)施例描(miao)述了益處、其它(ta)優點、和(he)問題的(de)(de)解(jie)決(jue)方(fang)(fang)(fang)案。然而，可(ke)(ke)(ke)導(dao)致(zhi)任(ren)何(he)益處、優點、或(huo)(huo)(huo)(huo)解(jie)決(jue)方(fang)(fang)(fang)案實(shi)現(xian)或(huo)(huo)(huo)(huo)者(zhe)變得更加(jia)明顯的(de)(de)益處、優點、問題的(de)(de)解(jie)決(jue)方(fang)(fang)(fang)案、和(he)任(ren)何(he)（一(yi)個或(huo)(huo)(huo)(huo)多(duo)個）要素(su)不應被(bei)理解(jie)成(cheng)是重要的(de)(de)、必需的(de)(de)、或(huo)(huo)(huo)(huo)基(ji)本的(de)(de)特(te)征或(huo)(huo)(huo)(huo)要素(su)。

本(ben)(ben)文(wen)中所(suo)使(shi)用的(de)(de)術(shu)(shu)語“包含”和(he)“包括”及其(qi)任(ren)何其(qi)它(ta)的(de)(de)變型(xing)，意(yi)圖涵蓋(gai)非排他性(xing)的(de)(de)包括，因此包含一系(xi)列要(yao)素(su)的(de)(de)工藝、方法、物件(jian)、或裝置不(bu)僅包括這(zhe)(zhe)些(xie)要(yao)素(su)而且也可(ke)包括未明(ming)確地列出的(de)(de)或者(zhe)這(zhe)(zhe)種工藝、方法、系(xi)統、物件(jian)、或裝置所(suo)特有的(de)(de)其(qi)它(ta)要(yao)素(su)。另外，本(ben)(ben)文(wen)中所(suo)使(shi)用的(de)(de)術(shu)(shu)語“聯接的(de)(de)”、“聯接”及其(qi)任(ren)何其(qi)它(ta)變型(xing)意(yi)圖涵蓋(gai)物理連接、電連接、磁性(xing)連接、光學(xue)連接、通信連接、功能(neng)連接、和(he)/或任(ren)何其(qi)它(ta)連接。本(ben)(ben)領域技術(shu)(shu)人(ren)員應理解的(de)(de)是，在不(bu)背離本(ben)(ben)發明(ming)基本(ben)(ben)原理的(de)(de)前提下(xia)，可(ke)對上述實施例的(de)(de)細節作出許多變更。因此，本(ben)(ben)發明(ming)的(de)(de)范(fan)圍應當僅決(jue)定(ding)于所(suo)附(fu)權利要(yao)求。