磷酸燃料電池的主要構件有：電極、含磷酸的基質、隔板、冷卻板、管路等。基本的燃料電池結構是含有磷酸電解質的基質材料置于陰陽兩極之間。

1、電極及催化劑

電極由載體和催化劑層組成。用化學吸附法將催化劑沉積在載體表面，電化學反應就發生在催化劑層上。催化劑層的主要成分包括，碳載體、高度分散的鉑催化劑及疏水介質(如聚四氟乙烯，PTFE)。鉑催化劑的活性取決于催化劑的類型、晶粒尺寸及表面積等。晶粒愈小、比表面積愈大，催化劑的活性愈高。

碳載體的結構影響電極的性能和壽命。碳載體的主要作用如下:

(I)分散催化劑;

(2)為電極提供大量微孔;

(3)增加催化劑層的導電性。

目前用做碳載體的炭黑有兩種類型，即乙炔炭黑和爐炭黑。

2、襯底

作為電極支撐材料的襯底，與催化劑層毗鄰，可允許電子及反應氣體通過。從性能上看，電極襯底應符合以下條件:

(1)在工作條件及磷酸環境下的穩定性;

(2)對電和熱的良導性;

(3)多孔性，以使反應氣體高效率地擴散;

(4)良好的機械強度，能承受高壓運行。

在工作溫度下，100%磷酸具有強腐蝕性，石墨被認為是首選材料。襯底的制作是將石墨纖維、酚醛樹脂與粘結劑混合后壓模，再在高溫下進行烘烤。

3、電解質

選擇磷酸作電解質是基于以下原因:

(1)可在高溫下工作;

(2)可耐Cot;

(3)低蒸汽壓;

(4)高的氧溶解度;

(5)高溫下良好的離子導電性;

(6)高溫下的低腐蝕速度;

(7)大的接觸角(大于900).

4、基質

磷酸是盛裝在基質中的，基質的作用是靠毛細作用將酸吸附在其內。對基質的要求包括:

(1)對磷酸有良好的毛細作用;

(2)電絕緣性;

(3)防止電池內反應氣體交叉滲透;

(4)良好的導熱能力;

(5)高溫工作條件下的穩定性;

(6)足夠的機械強度。

除機械強度外，目前的基質結構可滿足其他要求。

5、分隔板

分隔板的作用是防止電池中陰、陽極氣體混合，并使兩電極導通。氣體泄漏會導致性能降低，甚至出現危險情況。

對分隔板的要求如下:

(1)足夠的氣密性，以防止反應氣體的滲透;

(2)在高溫、高壓及磷酸中化學性能穩定;

(3)良好的導電、導熱能力;

(4)足夠的機械強度。

6、供氣系統

供氣系統就是向電池堆供應兩種反應氣體的設備，分為兩種類型，即內部和外部管路結構。在內部管路系統中，供氣管路是由垂直于電池平面的、并貫穿電池堆元件的孔穴構成的。外部管路則通常是將管路箱接在電池堆的側面。

管線的設計原則包括:

(1)盡可能小的壓力降;

(2)絕緣性好;

(3)足夠的化學穩定性;

(4)足夠的機械強度;

(5)管線的焊接處在任何情況(包括突發事故)下都必須牢固，并且具有較低的熱膨脹系數。

7、冷卻系統

PAFC中有3種冷卻方式:空氣冷卻，絕緣液體冷卻和水冷卻。從冷卻性能來看，水冷最好，適用于較大電廠。而空氣冷卻相對水冷簡單，適用于相對小的電站，但是需要相對較多的電能循環冷卻空氣，因而不可避免地造成凈效率的降低。從冷卻性能及系統整體考慮時，間接液體(油)冷卻系統在性能上介于空氣和水之間，然而它非常緊湊且不易腐蝕。