BR112018075083B1 - Pilha de célula de combustível - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a uma pilha de célula de combustível que inclui unidades de célula e separadores que são alternadamente empilhados, na qual cada uma das unidades de célula inclui uma célula única. Cada um dos separadores inclui: pelo menos uma primeira crista que é disposta em uma primeira superfície principal de cada um dos separadores em um intervalo predeterminado para formar pelo menos um primeiro canal de gás; e pelo menos uma segunda crista que é disposta em uma segunda superfície principal de cada um dos separadores em um intervalo predeterminado para formar pelo menos um segundo canal de gás. A pelo menos uma primeira crista e a pelo menos uma segunda crista são dispostas em um intervalo regular ao redor de um centro de cada um dos separadores em um corte perpendicular ao primeiro ou segundo canal de gás. A pelo menos uma primeira crista e a pelo menos uma segunda crista dos separadores são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador de dois dos separadores mantendo cada unidade de célula pelo menos parcialmente sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos (...).

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a uma pilha de célula de combustível e a um separador para uma pilha de célula de combustível. Em mais detalhes, a presente invenção refere-se a uma pilha de célula de combustível de óxido sólido e a um separador para uma pilha de célula de combustível de óxido sólido.

TÉCNICA PRECEDENTE

[002] Pilhas de célula de combustível têm sido propostas que possibilitam produzir separadores de maneira rápida e barata, mantendo um conjunto de eletrólito e eletrodo entre os separadores idênticos, simplificando a estrutura geral da pilha e reduzindo o custo de produção (ver Documento de Patente 1).

[003] A pilha de célula de combustível inclui células de combustível empilhadas, cada uma das quais inclui um conjunto de eletrólito e eletrodo composto de um eletrólito colocado entre um eletrodo do ânodo e um eletrodo do catodo e um primeiro separador e um segundo separador que mantêm o conjunto de eletrólito e eletrodo. O primeiro separador e o segundo separador são constituídos por estruturas separadoras respectivas que têm as mesmas formas, porém mutuamente invertidas. Cada uma das estruturas separadoras inclui uma porção de sujeição que mantém o conjunto de eletrólito e eletrodo e que forma um canal de gás de reação para suprir o gás de reação ao longo de uma superfície do eletrodo e uma porção de abastecimento do gás de reação que tem furos de comunicação de abastecimento de gás de reação formados na direção de empilhamento para suprir o gás de reação para o canal do gás de reação. LISTA DE CITAÇÃO Documento de Patente Documento de Patente 1: JP 2008-103210A

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema técnico

[004] Entretanto, um problema com a pilha de célula de combustível no Documento de Patente 1 é que ela não pode algumas vezes transferir adequadamente uma carga na direção do empilhamento. Ademais, outro problema é que ela não pode algumas vezes equalizar a pressão aplicada nos seus componentes.

[005] A presente invenção foi criada em vista dos problemas na técnica anterior. É um objetivo da presente invenção apresentar uma pilha de célula de combustível e um separador para uma pilha de célula de combustível que pode transferir adequadamente uma carga na direção do empilhamento e que pode igualar a pressão aplicada nos seus componentes.

Solução para o problema

[006] Os presentes inventores conduziram um estudo incisivo para atingir o objetivo acima descrito. Como resultado, eles verificaram que o objetivo acima descrito pode ser atingido dispondo protuberâncias predeterminadas de dois separadores mantendo cada unidade de célula, tal que elas se sobrepõem na direção do empilhamento. A presente invenção foi concluída dessa maneira.

Efeitos vantajosos da invenção

[007] Com a presente invenção, é possível produzir uma pilha de célula de combustível e um separador para uma pilha de célula de combustível que podem adequadamente transferir uma carga na direção do empilhamento e que podem equalizar a pressão aplicada nos seus componentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática de uma pilha de célula de combustível de óxido sólido de acordo com uma modalidade da presente invenção em um estado desmontado.

[009] A figura 2 é uma vista do corte esquemático da pilha de célula de combustível de óxido sólido na figura 1 em um estado montado tomada ao longo da linha II-II.

[010] A figura 3 é uma vista plana esquemática de uma primeira superfície principal de um separador na figura 1.

[011] A figura 4 é uma vista plana esquemática de uma segunda superfície principal do separador na figura 1.

[012] A figura 5 é uma vista do corte esquemática ilustrando uma disposição exemplar de uma primeira crista e uma segunda crista do separador na figura 3.

[013] A figura 6 é uma vista do corte esquemática ilustrando outra disposição exemplar da primeira crista e da segunda crista do separador.

[014] A figura 7 é uma vista do corte esquemática ilustrando ainda outra disposição exemplar da primeira crista e da segunda crista do separador.

[015] A figura 8 é uma vista em perspectiva esquemática do separador na figura 3, ilustrando a parte envolvida pela linha VIII.

[016] A figura 9 é uma vista em perspectiva esquemática do separador na figura 3, ilustrando a parte envolvida pela linha IX.

[017] A figura 10 é uma vista em perspectiva esquemática do separador na figura 3, ilustrando a parte envolvida pela linha X.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[018] A seguir, uma pilha de célula de combustível de óxido sólido e um separador para uma pilha de célula de combustível de óxido sólido de acordo com uma modalidade da presente invenção serão descritos em detalhes com referência aos desenhos.

[019] Primeiro, a pilha de célula de combustível de óxido sólido de acordo com a modalidade da presente invenção será descrita em detalhes. A figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática da pilha de célula de combustível de óxido sólido de acordo com a modalidade em um estado desmontado. A figura 2 é uma vista do corte esquemática da pilha de célula de combustível de óxido sólido na figura 1 em um estado montado tomada ao longo da linha II-II.

[020] Como ilustrado na figura 1 e figura 2, a pilha de célula de combustível de óxido sólido 1 da modalidade inclui unidades de célula 10 e separadores 20 que são empilhados alternadamente, no qual cada uma das unidades de célula 10 inclui uma única célula respectiva 11.

[021] O lado de cada separador 20 (descrito em detalhes abaixo) virado para o catodo 113 é vedado com um membro de vedação 30 em uma porção de borda externa 20C. O membro de vedação 30 pode ser feito de um material conhecido na técnica, tal como um óxido isolante.

[022] Cada unidade de célula 10 inclui a célula única 11 e um membro de suporte de metal 12 que suporta a célula única 11. A unidade de célula 10 tendo essa configuração é geralmente chamada como uma célula suportada de metal. A unidade de célula 10 ainda inclui isoladores 13 e um coletor de corrente permeável ao gás 14 de acordo com a necessidade.

[023] Por exemplo, a célula única 11 inclui um eletrólito 111 contendo um condutor de íon de óxido, tal como zircônia estabilizada com ítrio, um ânodo 112 e um catodo 113, no qual o eletrólito 111 é colocado entre o ânodo 112 e o catodo 113.

[024] O membro de suporte de metal 12 inclui uma porção central 121 de metal poroso e pelo menos uma porção periférica 122 de metal disposta ao redor da porção central 121, na qual a porção central 121 é disposta no lado oposto do ânodo 112 do eletrólito 111. Isto é, o ânodo 112 é colocado entre o eletrólito 111 e a porção central 121 do metal poroso. Pelo menos uma parte de uma porção de borda externa 20C de cada separador 20 é unida por porções de união 40 no lado de pelo menos uma porção periférica 122 do membro de suporte de metal 12 virado para o ânodo 112. Por exemplo, as porções de união 40 são formadas por soldagem. Isto é, o lado do separador 20 virado para o ânodo 112 é vedado com as porções de união 40 pelo menos em uma parte da porção da borda externa 20C.

[025] Os isoladores 13 são dispostos no lado de pelo menos uma porção periférica 122 virada para o catodo 113. Por exemplo, os isoladores 13 podem ser formados por um método conhecido na técnica, tal como a aplicação de um material isolante no lado de pelo menos uma porção periférica 122 virada para o catodo 113. Os isoladores 13 são também dispostos no lado de pelo menos uma porção periférica 122 virada para o catodo 113 na parte próxima do separador 20.

[026] Por exemplo, o coletor de corrente permeável ao gás 14 pode ser constituído por um metal expandido ou semelhante, mas não é particularmente limitado. O coletor de corrente permeável ao gás 14 é disposto no lado oposto do catodo 113 do eletrólito 111.

[027] A figura 3 é uma vista plana esquemática de uma primeira superfície principal do separador na figura 1. A figura ilustra o lado superior na figura 1 e na figura 2 ou o lado do catodo. A figura 4 é uma vista plana esquemática de uma segunda superfície principal de um separador na figura 1. A figura ilustra o lado inferior na figura 1 e na figura 2 ou o lado do ânodo. Os mesmos sinais de referência são representados para os mesmos componentes que esses descritos acima e a sua descrição repetitiva é omitida.

[028] Como ilustrado na figura 3 e figura 4, cada um dos separadores 20 inclui pelo menos uma primeira crista 21 que é disposta na primeira superfície principal 20a em intervalos predeterminados para formar pelo menos um primeiro canal de gás G e pelo menos uma segunda crista 22 que é disposta na segunda superfície principal 20b em intervalos predeterminados para formar pelo menos um segundo canal de gás G.

[029] Cada separador 20 ainda inclui pelo menos uma primeira protuberância 23 que é disposta na primeira superfície principal 20a em intervalos predeterminados para formar pelo menos um primeiro canal de gás G e pelo menos uma segunda protuberância 24 que é disposta na segunda superfície principal 20b em intervalos predeterminados para formar pelo menos um segundo canal de gás G.

[030] Pelo menos uma primeira protuberância 23 na primeira superfície principal 20a e pelo menos uma segunda protuberância 24 na segunda superfície principal 20b de cada um dos separadores 20 são dispostas, tal que a pelo menos uma primeira protuberância 23 é disposta em simetria central (“symmetrical point” em inglês ou “symétrie centrale” em francês) com a pelo menos uma segunda protuberância 24 com relação ao centro C de cada um dos separadores 20 na rotação no plano e se projeta em uma direção oposta a uma direção de projeção da segunda protuberância.

[031] Cada separador 20 tem uma forma em simetria central na rotação no plano com relação ao centro C de cada separador 20. Isto é, cada separador 20 inclui uma área de geração de força 20A em uma parte central do separador 20 e áreas de difusão 20B em um lado externo da área de geração de força 20A. Cada separador 20 tem furos vazados 20c, 20d, 20e, 20f que são formados em um lado externo das áreas de difusão de força para penetrar a primeira superfície principal 20a e a segunda superfície principal 20b. É desnecessário dizer que os furos vazados 20c, 20d, 20e, 20f são dispostos simetricamente no pico com relação ao centro C do separador na rotação no plano.

[032] Como usado aqui, o “centro do separador C” significa, por exemplo, o centro de gravidade da forma externa de um separador em uma vista na direção do empilhamento.

[033] Na primeira superfície principal 20a de cada separador 20, o furo vazado 20c é usado para fornecer gás de catodo e o furo vazado 20e é usado para descarregar o gás do catodo. Isto é, o gás do catodo é suprido através do furo vazado 20c, flui através de uma área de difusão 20B, da área de geração de força 20A e da outra área de difusão 20B e é então descarregado através do furo vazado 20e, como ilustrado pelas setas Z na figura 3. Os furos vazados 20d, 20f são vedados com pelo menos um membro de vedação (não mostrado) (ver figura 1).

[034] Na segunda superfície principal 20b de cada separador 20, o furo vazado 20d é usado para suprir o gás do ânodo, e o furo vazado 20f é usado para descarregar o gás do ânodo. Isto é, o gás do ânodo é suprido através do furo vazado 20d, flui através de uma área de difusão 20B, da área de geração de força 20A e da outra área de difusão 20B e é então descarregado através do furo vazado 20f, como ilustrado pelas setas Y na figura 4. Os furos vazados 20c, 20e são vedados com pelo menos um membro de vedação (não mostrado).

[035] A figura 5 é uma vista do corte esquemático ilustrando uma disposição exemplar da primeira crista e da segunda crista do separador na figura 3. Os mesmos sinais de referência são representados para os mesmos componentes que esses descritos acima e a sua descrição repetitiva é omitida.

[036] Como descrito na figura 5, pelo menos uma primeira crista 21 na primeira superfície principal 20a e pelo menos uma segunda crista 22 na segunda superfície principal 20b de cada separador 20 são dispostas em intervalos regulares a partir do centro C de cada separador C em um corte perpendicular ao primeiro ou segundo canal de gás G.

[037] As primeiras cristas 21 e as segundas cristas 22 dos separadores são dispostas, tal que uma primeira crista 21 e uma segunda crista 22 de um primeiro separador dos dois separadores 20, 20 que mantêm cada unidade de célula (a célula única 11 e a porção central 121 do membro de suporte de metal na figura 5) pelo menos parcialmente sobrepõem respectivamente com uma segunda crista 22 e uma primeira crista 21 de um segundo separador dos dois separadores 20, 20 na direção de empilhamento dos separadores 20, 20 através da célula única colocada entre os dois separadores.

[038] Ademais, nos dois separadores 20, 20 que mantêm cada unidade de célula (a célula única 11 e a porção central 121 do membro de suporte de metal na figura 5), todas as primeiras cristas 21 e as segundas cristas 22 do primeiro separador 20 e do segundo separador 20 sobrepõem com a célula única 11 na direção de empilhamento dos separadores 20, 20.

[039] Pelo menos uma primeira crista 21 na primeira superfície principal 20a e pelo menos uma segunda crista 22 na segunda superfície principal 20b de cada separador 20 são dispostas alternadamente a partir do centro C de cada separador em um corte perpendicular ao primeiro ou segundo canal de gás G.

[040] Cada separador 20 inclui pelo menos uma primeira ranhura 26 que é disposta na segunda superfície principal 20b do separador 20 para formar pelo menos um segundo canal de gás G e pelo menos uma segunda ranhura 25 que é disposta na primeira superfície principal 20a do separador 20 para formar pelo menos um primeiro canal de gás G. Pelo menos uma segunda ranhura 25 é definida por pelo menos uma segunda crista 22 na segunda superfície principal 20b do separador 20. Ademais, pelo menos uma primeira ranhura 26 é definida por pelo menos uma primeira crista 21 na primeira superfície principal 20a do separador 20.

[041] Um canal de gás predeterminado G e uma porção intermediária predeterminada CL são dispostos, tal que eles se sobrepõem na direção de empilhamento dos separadores 20, 20.

[042] Como usado aqui, o “canal de gás predeterminado G” se refere, por exemplo, a um canal de gás que fica através do centro C de cada separador entre pelo menos um primeiro canal de gás G formado por pelo menos uma primeira crista 21 e pelo menos uma segunda ranhura 25 na primeira superfície principal 20a de um separador 20 e pelo menos um segundo canal de gás G formado por pelo menos uma segunda crista 22 e pelo menos uma primeira ranhura 26 na segunda superfície principal 20b.

[043] Ademais, a “porção intermediária predeterminada CL” se refere, por exemplo, a uma porção intermediária entre a primeira crista 21 na primeira superfície principal 20a se estendendo mais perto do centro C de um separador 20 e a segunda ranhura 25 na primeira superfície principal 21a se estendendo mais perto do centro C de um separador 20 ou uma porção intermediária entre a segunda crista 22 na segunda superfície principal 20b se estendendo mais perto do centro C de um separador e a primeira ranhura 26 na segunda superfície principal 20b se estendendo mais perto do centro C de um separador.

[044] Cada separador 20 é constituído por uma única placa. Tais separadores podem ser formados de uma placa de metal, tal como uma placa de aço inoxidável pela moldagem por pressão.

[045] A figura 6 é uma vista do corte esquemático de outra disposição exemplar da primeira crista e da segunda crista de um separador, ilustrando a mesma porção como na figura 5. Os mesmos sinais de referência são representados para os mesmos componentes que esses descritos acima e a descrição repetitiva é omitida.

[046] Como ilustrado na figura 6, pelo menos uma primeira crista 21 na primeira superfície principal 20a e pelo menos uma segunda crista 22 na segunda superfície principal 20b de cada separador 20 são dispostas em intervalos regulares a partir do centro C do separador em um corte perpendicular ao primeiro ou segundo canal de gás G.

[047] As primeiras cristas 21 e as segundas cristas 22 dos separadores são dispostas, tal que uma primeira crista 21 e uma segunda crista 22 de um primeiro separador dos dois separadores 20, 20 que mantêm cada unidade de célula (a célula única 11 e a porção central 121 do membro de suporte de metal na figura 6) sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores 20, 20 na direção de empilhamento dos dois separadores 20, 20 através da célula única colocada entre os dois separadores.

[048] Ademais, nos dois separadores 20, 20 que mantêm cada unidade de célula (a célula única 11 e a porção central 121 do membro de suporte de metal na figura 6), todas as primeiras cristas 21 do segundo separador e as segundas cristas 22 do primeiro separador sobrepõem com a célula única 11 na direção de empilhamento dos separadores 20, 20.

[049] Pelo menos uma primeira crista 21 na primeira superfície principal 20a e pelo menos uma segunda crista 22 na segunda superfície principal 20b de cada separador 20 são dispostas alternadamente a partir do centro C do separador em um corte perpendicular ao primeiro ou segundo canal de gás G.

[050] Cada separador 20 é constituído por uma placa única. Por exemplo, tais separadores podem ser formados de uma placa de metal, tal como uma placa inoxidável por usinagem.

[051] A figura 7 é uma vista do corte esquemática de ainda outra disposição exemplar da primeira crista e da segunda crista de um separador, ilustrando a mesma porção como na figura 5. Os mesmos sinais de referência são representados para os mesmos componentes que esses descritos acima e a sua descrição repetitiva é omitida.

[052] Como ilustrado na figura 7, pelo menos uma primeira crista 21 na primeira superfície principal 20a e pelo menos uma segunda crista 22 na segunda superfície principal 20b de cada separador 20 são dispostas em intervalos regulares a partir do centro C do separador em um corte perpendicular ao primeiro ou segundo canal de gás G.

[053] As primeiras cristas 21 e as segundas cristas 22 dos separadores 20 são dispostas, tal que uma primeira crista 21 e uma segunda crista 22 de um primeiro separador dos dois separadores 20, 20, que mantêm cada unidade de célula (a célula única 11 e a porção central 121 do membro de suporte de metal na figura 7) sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores 20, 20 na direção de empilhamento dos separadores 20 através da célula única colocada entre os dois separadores 20, 20.

[054] Ademais, nos dois separadores 20, 20 que mantêm cada célula única (a célula única 11 e a porção central 121 do membro de suporte de metal na figura 7), todas as primeiras cristas 21 do segundo separador e todas as segundas cristas 22 do primeiro separador sobrepõem com a célula única 11 na direção de empilhamento dos separadores 20, 20.

[055] Cada separador 20 é constituído por uma placa única. Por exemplo, tais separadores podem ser formados de uma placa de metal, tal como uma placa de aço inoxidável pela usinagem.

[056] A figura 8 é uma vista em perspectiva esquemática do separador na figura 3, ilustrando a parte envolvida pela linha VIII. A figura 9 é uma vista em perspectiva esquemática do separador na figura 3, ilustrando a parte envolvida pela linha IX. A figura 10 é uma vista em perspectiva esquemática do separador na figura 3, ilustrando a parte envolvida pela linha X.

[057] Como ilustrado na figura 3, figura 4 e figura 8 até a figura 10, nos dois separadores 20, 20 que mantêm cada unidade de célula 10, a primeira protuberância 23 e a segunda protuberância 24 do primeiro separador 20 se sobrepõem na direção de empilhamento dos separadores 20, 20.

[058] Nos dois separadores 20, 20 que mantêm cada unidade de célula (o isolador 13 na figura 10), as primeiras protuberâncias 23 e as segundas protuberâncias 24 se sobrepõem com pelo menos um isolador 13 da unidade de célula, exceto pela célula única 11 na direção de empilhamento dos separadores 20, 20.

[059] Cada separador 20 inclui pelo menos um primeiro recesso 28 que é disposto na segunda superfície principal 20b do separador 20 para formar pelo menos um segundo canal de gás G, e pelo menos um segundo recesso 27 que é disposto na primeira superfície principal 20a do separador 20 para formar pelo menos um primeiro canal de gás G. Pelo menos um segundo recesso 27 é definido por pelo menos uma segunda protuberância 24 que é disposta na segunda superfície principal 20b do separador 20. Ademais, pelo menos um primeiro recesso 28 é definido por pelo menos uma primeira protuberância 23 que é disposta na primeira superfície principal 20a do separador 20.

[060] Como descrito acima, com os aspectos (1) a (3) seguintes, a pilha de célula de combustível pode transferir adequadamente uma carga na direção do empilhamento e equalizar a pressão aplicada nos seus componentes.

[061] (1) Cada separador inclui pelo menos uma primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos predeterminados para formar pelo menos um primeiro canal de gás, e pelo menos uma segunda crista que é disposta na segunda superfície principal do separador em intervalos predeterminados para formar pelo menos um segundo canal de gás. (2) Pelo menos uma primeira crista na primeira superfície principal e pelo menos uma segunda crista na segunda superfície principal são dispostas em intervalos regulares a partir do centro de um separador em um corte perpendicular ao primeiro ou segundo canal de gás. (3) A primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma única célula colocada entre os dois separadores.

[062] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal de cada separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal de cada separador em intervalos regulares a partir do centro do separador. Isso pode equalizar a pressão aplicada nos componentes da pilha de célula de combustível, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador de dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma célula única colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite transferir adequadamente uma carga na direção do empilhamento. Além disso, a pilha de célula de combustível é também vantajosa, já que os componentes, tal como unidades de célula são menos prováveis de ser submetidos à tensão de cisalhamento.

[063] Como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível tenha o seguinte aspecto (4). Na pilha de célula de combustível, isso permite transferir a carga adequada na direção de empilhamento e pode equalizar a pressão aplicada nas unidades de célula, particularmente as células únicas.

[064] (4) A primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que as primeiras cristas e as segundas cristas dos dois separadores que mantêm cada unidade de célula pelo menos parcialmente sobrepõem com a célula única na direção de empilhamento dos separadores.

[065] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal de cada separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal de cada separador em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma célula única colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção do empilhamento. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira e a segunda cristas dos dois separadores que mantêm cada unidade de célula pelo menos parcialmente sobrepõem com a célula única na direção de empilhamento dos separadores. Na pilha de célula de combustível, isso pode particularmente equalizar a pressão aplicada nas células únicas. Ademais, a pilha de célula de combustível é também vantajosa, já que os componentes, tal como unidades de célula, são menos prováveis de ser submetidos à tensão de cisalhamento.

[066] Como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível ainda tenha o aspecto (5) seguinte. Na pilha de célula de combustível, isso não somente permite a transferência de carga adequada na direção do empilhamento e pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, mas também pode garantir os canais de gás adequados.

[067] (5) Pelo menos uma primeira crista na primeira superfície principal e pelo menos uma segunda crista na segunda superfície principal são dispostas alternadamente a partir do centro de cada separador em um corte perpendicular ao primeiro ou segundo canal de gás.

[068] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma célula única colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite a transferência de carga adequada na direção do empilhamento. Além disso, na pilha de célula de combustível, a primeira crista na primeira superfície principal e a segunda crista na segunda superfície principal são dispostas alternadamente a partir do centro de cada separador em um corte perpendicular ao primeiro ou segundo canal de gás. Na pilha de célula de combustível, isso pode garantir os canais de gás adequados. Ademais, a pilha de célula de combustível é também vantajosa, já que os componentes, tal como unidades de célula são menos prováveis de ser submetidos à tensão de cisalhamento.

[069] Como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível tenha o aspecto (6) seguinte. Na pilha de célula de combustível, isso não somente permite a transferência de carga mais adequada na direção do empilhamento e pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, mas também pode garantir os canais de gás mais adequados.

[070] (6) Cada separador inclui pelo menos uma primeira ranhura que é disposta na segunda superfície principal para formar pelo menos um segundo canal de gás e pelo menos uma segunda ranhura que é disposta na primeira superfície principal para formar pelo menos um primeiro canal de gás. Pelo menos uma primeira ranhura na segunda superfície principal é definida com pelo menos uma primeira crista na primeira superfície principal do separador. Ademais, pelo menos uma segunda ranhura na primeira superfície principal é definida por pelo menos uma segunda crista na segunda superfície principal.

[071] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista dos separadores são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma única célula colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção do empilhamento. Ademais, a pilha de célula de combustível inclui a primeira ranhura predeterminada que é disposta na segunda superfície principal para formar o segundo canal de gás e a segunda ranhura predeterminada que é disposta na primeira superfície principal para formar o primeiro canal de gás. Isso pode conceber uma força elástica para os separadores, que são geralmente comprimidos em um estado montado. Na pilha de célula de combustível, isso pode garantir canais de gás mais adequados e ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, a pilha de célula de combustível é também vantajosa, já que os componentes, tal como as unidades de célula, são menos prováveis de ser submetidos à tensão de cisalhamento.

[072] Além disso, como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível tenha o aspecto (7) seguinte. Na pilha de célula de combustível, isso não somente permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento e pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, mas também pode garantir os canais de gás mais adequados.

[073] (7) Um canal de gás predeterminado sobrepõe com uma porção intermediária predeterminada na direção de empilhamento dos separadores. Como usado aqui, o “canal de gás predeterminado” se refere a um canal de gás que fica através do centro de cada separador entre pelo menos um primeiro canal de gás formado por pelo menos uma primeira crista e pelo menos uma segunda ranhura na primeira superfície principal e pelo menos um segundo canal de gás formado por pelo menos uma segunda crista e pelo menos uma primeira ranhura na segunda superfície principal. Ademais, a “porção intermediária predeterminada” se refere a uma porção intermediária entre a primeira ou a segunda crista na primeira ou segunda superfície principal que se estende mais perto do centro de cada separador e a segunda ou primeira ranhura na primeira ou segunda superfície principal que se estende mais perto do centro do separador.

[074] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista dos separadores são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma única célula colocada entre os dois separados. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção do empilhamento. Ademais, a pilha de célula de combustível inclui a primeira ranhura predeterminada que é disposta na segunda superfície principal para formar o segundo canal de gás, e a segunda ranhura predeterminada que é disposta na primeira superfície principal para formar o primeiro canal de gás. Isso pode conceber uma função elástica para os separadores, que são geralmente comprimidos em um estado montado. Na pilha de célula de combustível, isso pode garantir os canais de gás mais adequados e ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ainda, na pilha de célula de combustível, o canal de gás predeterminado sobrepõe com a porção intermediária predeterminada na direção de empilhamento dos separadores. Dessa maneira, é possível prover um número igual da primeira crista e da segunda crista que mantêm cada célula única. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada nas células únicas e permite uma transferência de carga mais adequada na direção do empilhamento. Além disso, a pilha de célula de combustível é também vantajosa, já que os componentes, tal como unidades de célula, são menos prováveis de ser submetidos à tensão de cisalhamento.

[075] Como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível tenha os aspectos (8) a (10) seguintes. Na pilha de célula de combustível, isso permite transferir uma carga na direção do empilhamento de forma mais adequada e pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes das unidades de célula.

[076] (8) Cada separador inclui pelo menos uma primeira protuberância que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos predeterminados para formar pelo menos um primeiro canal de gás, e pelo menos uma segunda protuberância que é disposta na segunda superfície principal em intervalos predeterminados para formar pelo menos um segundo canal de gás. (9) Pelo menos uma primeira protuberância na primeira superfície principal é disposta em simetria central com pelo menos uma segunda protuberância na segunda superfície principal com relação ao centro de cada um dos separadores na rotação no plano e se projeta em uma direção oposta a uma direção de projeção da segunda protuberância. (10) A primeira protuberância e a segunda protuberância de cada separador são dispostas, tal que as primeiras protuberâncias e as segundas protuberâncias dos dois separadores que mantêm cada unidade de célula se sobrepõem na direção de empilhamento dos separadores.

[077] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma única célula colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção do empilhamento. Ademais, a pilha de célula de combustível inclui a primeira protuberância que é disposta na primeira superfície principal de cada separador em intervalos predeterminados para formar o primeiro canal de gás e a segunda protuberância que é disposta na segunda superfície principal de cada separador em intervalo predeterminado para formar o segundo canal de gás. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira protuberância na primeira superfície principal é disposta em simetria central com a segunda protuberância na segunda superfície principal com relação ao centro de cada um do separador na rotação no plano e se projeta na direção oposta à direção de projeção da segunda protuberância. Isso pode ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Isto é, o separador é instalado através da unidade de célula girando o separador por 180 graus em um plano com relação ao centro do separador, o que pode ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes. Ademais, na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção do empilhamento. Além disso, na pilha de célula de combustível, a primeira e a segunda protuberâncias dos dois separadores que mantêm cada unidade de célula se sobrepõem na direção do empilhamento dos separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção do empilhamento. Ademais, a pilha de célula de combustível é também vantajosa, já que os componentes, tal como as unidades de célula, são menos prováveis de ser submetidos à tensão de cisalhamento.

[078] Como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível ainda tenha o aspecto (11) seguinte. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento e pode equalizar a pressão aplicada nos componentes das unidades de célula.

[079] (11) A primeira protuberância e a segunda protuberância de cada separador são dispostas, tal que as primeiras protuberâncias e as segundas protuberâncias dos dois separadores que mantêm cada unidade de célula pelo menos parcialmente sobrepõem com a unidade de célula, exceto por uma célula única na direção do empilhamento dos separadores.

[080] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma única célula colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção do empilhamento. Ademais, a pilha de célula de combustível inclui a primeira protuberância que é disposta na primeira superfície principal de cada separador em intervalos predeterminados para formar o primeiro canal de gás e a segunda protuberância que é disposta na segunda superfície principal de cada separador em intervalo predeterminado para formar o segundo canal de gás. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Na pilha de célula de combustível, a primeira protuberância na primeira superfície principal é disposta em simetria central à segunda protuberância na segunda superfície principal com relação ao centro de cada um dos separadores na rotação no plano e se projeta na direção oposta à direção de projeção da segunda protuberância. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Isto é, o separador é instalado através da unidade de célula girando o separador por 180 graus em um plano com relação ao centro do separador, o que pode ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes. Ademais, na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção do empilhamento. Além disso, na pilha de célula de combustível, a primeira e a segunda protuberâncias dos dois separadores que mantêm cada unidade de célula se sobrepõem na direção do empilhamento dos separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção do empilhamento. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira e a segunda protuberâncias dos dois separadores que mantêm cada unidade de célula sobrepõem com a unidade de célula, exceto pela célula única na direção de empilhamento dos separadores. Na pilha de célula de combustível, isso pode particularmente ainda equalizar a pressão aplicada nas unidades de célula, exceto pelas células únicas. Ademais, a pilha de célula de combustível é também vantajosa, já que os componentes, tal como unidades de célula, são menos prováveis de ser submetidos à tensão de cisalhamento.

[081] Como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível tenha o aspecto (12) seguinte. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento e pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes das unidades de célula.

[082] (12) Cada separador inclui pelo menos um primeiro recesso que é disposto na segunda superfície principal para formar pelo menos um segundo canal de gás, e pelo menos um segundo recesso que é disposto na primeira superfície principal para formar pelo menos um primeiro canal de gás. Pelo menos um primeiro recesso na segunda superfície principal é definido por pelo menos uma primeira protuberância na primeira superfície principal do separador. Ademais, pelo menos um segundo recesso na primeira superfície principal é definido por pelo menos uma segunda protuberância na segunda superfície principal.

[083] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada aos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma célula única colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção de empilhamento. Ademais, a pilha de célula de combustível inclui a primeira protuberância que é disposta na primeira superfície principal de cada separador em intervalos predeterminados para formar o primeiro canal de gás e a segunda protuberância que é disposta na segunda superfície principal de cada separador em intervalo predeterminado para formar o segundo canal de gás. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Na pilha de célula de combustível, a primeira protuberância na primeira superfície principal é disposta em simetria central com a segunda protuberância na segunda superfície principal com relação ao centro do separador na rotação no plano e se projeta na direção oposta à direção de projeção da segunda protuberância. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Isto é, o separador é instalado através da unidade de célula girando o separador por 180 graus em um plano com relação ao centro do separador, o que pode ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes. Ademais, na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento. Além disso, na pilha de célula de combustível, a primeira e a segunda protuberâncias dos dois separadores que mantêm cada unidade de célula se sobrepõem na direção de empilhamento dos separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento. Ademais, a pilha de célula de combustível inclui o primeiro recesso predeterminado que é disposto na segunda superfície principal para formar o segundo canal de gás e o segundo recesso predeterminado que é disposto na primeira superfície principal para formar o primeiro canal de gás. Isso pode conceder uma função elástica para os separadores, que são geralmente comprimidos em um estado montado. Na pilha de célula de combustível, isso pode garantir os canais de gás mais adequados e ainda equalizar a pressão aplicada aos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, a pilha de célula de combustível é também vantajosa, já que os componentes, tal como unidades de célula, são menos prováveis de ser submetidos à tensão de cisalhamento.

[084] Como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível tenha o aspecto (13) seguinte. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento e pode ainda equalizar a pressão aplicada aos componentes das unidades de célula.

[085] (13) Cada separador tem uma forma em simetria central com relação ao centro de cada separador na rotação no plano.

[086] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma célula única colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção de empilhamento. Além disso, o separador é instalado através da unidade de célula girando o separador por 180 graus em um plano com relação ao centro do separador, o que pode ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada aos componentes. Ademais, na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento. Além disso, a pilha de célula de combustível é também vantajosa, já que os componentes, tal como as unidades de célula, são menos prováveis de ser submetidos à tensão de cisalhamento. Ademais, a pilha de célula de combustível é também vantajosa na simplificação da pilha de célula de combustível geral e redução do custo de produção.

[087] Como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível tenha o aspecto (14) seguinte. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento e pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes das unidades de célula.

[088] (14) Cada separador é constituído por uma placa única.

[089] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada aos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma única célula colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção de empilhamento. Além disso, o separador é instalado através da unidade de célula girando o separador por 180 graus em um plano com relação ao centro do separador, o que pode ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes. Ademais, na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento. Além disso, a pilha de célula de combustível é também vantajosa, já que os componentes, tal como as unidades de célula, são menos prováveis de ser submetidos à tensão de cisalhamento. Ademais, a pilha de célula de combustível é também vantajosa na simplificação da pilha de célula de combustível geral e redução do custo de produção.

[090] Como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível tenha os aspectos (15) a (17) seguintes. A pilha de célula de combustível tendo esses aspectos pode também transferir adequadamente uma carga na direção de empilhamento e equalizar a pressão aplicada nos componentes das unidades de célula.

[091] (15) Cada unidade de célula inclui uma célula única na qual um eletrólito é colocado entre um ânodo e um catodo, um membro de suporte de metal incluindo uma porção central de metal poroso e pelo menos uma porção periférica de metal ao redor da porção central e pelo menos um isolador. (16) O ânodo é colocado entre o eletrólito e a porção central. (17) Pelo menos um isolador é disposto no lado do catodo de pelo menos uma porção periférica.

[092] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma única célula colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção de empilhamento. Na pilha de célula de combustível, o número de partes a ser montada pode ser reduzido, desde que cada célula única é produzida como uma unidade. Isso pode reduzir o custo de produção da pilha de célula de combustível geral.

[093] Como descrito acima, é preferido que a pilha de célula de combustível tenha o aspecto (18) seguinte. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento e pode ainda equalizar a pressão aplicada aos componentes das unidades de célula.

[094] (18) Pelo menos uma parte de uma porção de borda externa de cada separador é unida no lado do ânodo de pelo menos uma porção periférica.

[095] Isto é, a pilha de célula de combustível inclui a primeira crista que é disposta na primeira superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador e a segunda crista que é disposta na segunda superfície principal do separador em intervalos regulares a partir do centro do separador. Na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão aplicada aos componentes, tal como unidades de célula. Ademais, na pilha de célula de combustível, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma única célula colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção de empilhamento. Na pilha de célula de combustível, o número ou partes que serão montadas pode ser reduzido, desde que cada célula única é produzida como uma unidade. Isso pode reduzir o custo de produção da pilha de célula de combustível geral. Ademais, na pilha de célula de combustível, pelo menos uma parte da porção de borda externa do separador é unida no lado do ânodo de pelo menos uma porção periférica. Na pilha de célula de combustível, isso pode impedir a ocorrência do desalinhamento dos separadores no plano sem fornecer qualquer componente adicional. Na pilha de célula de combustível, isso não somente permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento e pode equalizar a pressão aplicada nos componentes, mas também permite a simplificação da pilha de célula de combustível geral e a redução no custo de produção.

[096] A pilha de célula de combustível de óxido sólido acima descrita 1 gera força elétrica quando o gás combustível (por exemplo, hidrogênio, combustível de hidrocarboneto e assim por diante, que podem conter água de acordo com a necessidade) é suprido para o lado do ânodo através do furo vazado 20d na segunda superfície principal 20b e gás oxidante (por exemplo, oxigênio, ar ou semelhante) é suprido para o lado do catodo através do furo vazado 20c na primeira superfície principal 20a.

[097] A seguir, um separador para uma pilha de célula de combustível de óxido sólido de acordo com uma modalidade da presente invenção será descrito em detalhes. Os mesmos sinais de referência são representados para os mesmos componentes que esses da modalidade acima descrita e a sua descrição repetitiva é omitida.

[098] Como ilustrado na figura 3 até a figura 5 e figura 8 até a figura 10, o separador 20 para uma pilha de célula de combustível de óxido sólido de acordo com a modalidade inclui: pelo menos uma primeira crista predeterminada 21 disposta em uma primeira superfície principal 20a; pelo menos uma segunda crista predeterminada 22 disposta em uma segunda superfície principal 20b; pelo menos uma primeira ranhura predeterminada 26 disposta na segunda superfície principal 20b e pelo menos uma segunda ranhura predeterminada 25 disposta na primeira superfície principal 20a. Pelo menos uma primeira ranhura 26 na segunda superfície principal 20b é definida por pelo menos uma primeira crista 21 na primeira superfície principal 20a. Ademais, pelo menos uma segunda ranhura 25 na primeira superfície principal 20a é definida por pelo menos uma segunda crista 22 na segunda superfície principal 20b.

[099] Pelo menos uma primeira crista 21 na primeira superfície principal 20a e pelo menos uma segunda crista 22 na segunda superfície principal 20b do separador 20 são dispostas em intervalos regulares a partir do centro C do separador em um corte perpendicular a um primeiro ou segundo canal de gás G.

[0100] Um canal de gás predeterminado G e uma porção intermediária predeterminada CL se sobrepõem na direção de empilhamento do separador 20. Como usado aqui, o “canal de gás predeterminado G” se refere, por exemplo, a um canal de gás G que fica através do centro C do separador entre pelo menos um primeiro canal de gás G formado entre pelo menos uma primeira crista 21 e pelo menos uma segunda ranhura 25 na primeira superfície principal 20a do separador 20 e pelo menos um segundo canal de gás G formado entre pelo menos uma segunda crista 22 e pelo menos uma primeira ranhura 26 na segunda superfície principal 20b do separador 20. Ademais, a “porção intermediária predeterminada CL” se refere, por exemplo, a uma porção intermediária entre a primeira crista 21 ou a segunda crista 22 na primeira superfície principal 20a ou na segunda superfície principal 20b se estendendo mais perto do centro C do separador e a segunda ranhura 25 ou a primeira ranhura 26 na primeira superfície principal 20a ou na segunda superfície principal 20b se estendendo mais perto do centro C do separador.

[0101] Uma pilha de célula de combustível é montada a partir dos separadores acima descritos para uma pilha de célula de combustível, tal que o separador é instalado através da unidade de célula girando o separador por 180 graus em um plano com relação ao centro do separador. Dessa maneira, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma célula única colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga adequada na direção de empilhamento e pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes. Isso pode também ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Como resultado, na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes. Na pilha de célula de combustível, isso também permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento.

[0102] É preferido que o separador 20 inclua pelo menos uma primeira protuberância predeterminada 23 disposta na primeira superfície principal 20a, pelo menos uma segunda protuberância predeterminada 24 disposta na segunda superfície principal 20b, pelo menos um primeiro recesso predeterminado 28 disposto na segunda superfície principal 20b e pelo menos um segundo recesso predeterminado 27 disposto na primeira superfície principal 20a. Pelo menos um segundo recesso 27 é definido por pelo menos uma segunda protuberância 24 na segunda superfície principal 20b do separador 20. Ademais, pelo menos um primeiro recesso 28 é definido por pelo menos uma primeira protuberância 23 na primeira superfície principal 20a do separador 20.

[0103] É preferido que pelo menos uma primeira protuberância 23 na primeira superfície principal 20a e pelo menos uma segunda protuberância 24 na segunda superfície principal 20b do separador 20 sejam dispostas, tal que a pelo menos uma primeira protuberância 23 é disposta em simetria central com a pelo menos uma segunda protuberância 24 com relação ao centro C do separador na rotação no plano e se projeta em uma direção oposta à direção de projeção da segunda protuberância 24.

[0104] Uma pilha de célula de combustível é montada a partir dos separadores acima descritos para uma pilha de célula de combustível, tal que o separador é instalado através da unidade de célula girando o separador por 180 graus em um plano com relação ao centro do separador. Dessa maneira, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma célula única colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento e pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes. Isso pode também ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Como resultado, na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão a ser aplicada nos componentes. Na pilha de célula de combustível, isso também permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento.

[0105] É preferido que o separador 20 tenha uma forma em simetria central em simetria central com relação ao centro C do separador na rotação no plano. Isto é, o separador 20 inclui uma área de geração de força 20A no centro e áreas de difusão 20B nos lados externos da área de geração de força 20A e tem furos vazados 20c, 20d, 20e, 20f em um lado externo da área de difusão 20B penetrando a primeira superfície principal 20a e a segunda superfície principal 20b. Desnecessário dizer, os furos vazados 20c, 20d, 20e, 20f são dispostos no pico simetricamente com relação ao centro C do separador na rotação no plano.

[0106] Como usado aqui, o “centro C do separador” significa, por exemplo, o centro de gravidade da forma externa do separador em uma vista na direção de empilhamento.

[0107] Uma pilha de célula de combustível é montada a partir dos separadores acima descritos para uma pilha de célula de combustível, tal que o separador é instalado através da unidade de célula girando o separador por 180 graus em um plano com relação ao centro do separador. Dessa maneira, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma célula única colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento e pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes. Isso pode também melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Como resultado, na pilha de célula de combustível, isso pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes. Na pilha de célula de combustível, isso também permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento. Além disso, a pilha de célula de combustível é vantajosa na simplificação da pilha de célula de combustível geral e redução do custo de produção.

[0108] É preferido que o separador 20 seja constituído por uma placa única.

[0109] Uma pilha de célula de combustível é montada a partir dos separadores acima descritos para uma pilha de célula de combustível, tal que o separador é instalado através da unidade de célula girando o separador por 180 graus em um plano com relação ao centro do separador. Dessa maneira, a primeira crista e a segunda crista do separador são dispostas, tal que uma primeira crista e uma segunda crista de um primeiro separador dos dois separadores mantendo cada unidade de célula sobrepõem respectivamente com uma segunda crista e uma primeira crista de um segundo separador dos dois separadores em uma direção de empilhamento dos separadores através de uma célula única colocada entre os dois separadores. Na pilha de célula de combustível, isso permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento e pode ainda equalizar a pressão aplicada nos componentes. Isso pode também ainda melhorar o achatamento da pilha de célula de combustível. Como resultado, na pilha de célula de combustível, isso pode equalizar a pressão a ser aplicada nos componentes. Na pilha de célula de combustível, isso também permite uma transferência de carga mais adequada na direção de empilhamento. Além disso, o separador para uma pilha de célula de combustível é também vantajoso na simplificação da pilha de célula de combustível geral e redução do custo de produção. Por exemplo, o separador pode ser formado de uma placa de metal, tal como uma placa de aço inoxidável por moldagem a pressão.

[0110] Embora a presente invenção seja descrita com umas poucas modalidades, a presente invenção não é limitada a essas modalidades e várias mudanças podem ser feitas dentro dos aspectos da presente invenção.

[0111] Por exemplo, os aspectos acima descritos das modalidades preferidas da pilha de célula de combustível e do separador para uma pilha de célula de combustível podem ser adequadamente combinados. LISTA DOS SINAIS DE REFERÊNCIA 1 pilha de célula de combustível de óxido sólido 10 unidade de célula 11 célula única 111 eletrólito 112 ânodo 113 catodo 12 membro de suporte de metal 121 porção central 122 porção periférica 123 isolador 124 coletor de corrente de difusão do gás 20 separador 20A área de geração de força 20B área de difusão 20C porção da borda externa 20a primeira superfície principal 20b segunda superfície principal 20c, 20d, 20e, 20f furo vazado 21 primeira crista 22 segunda crista 23 primeira protuberância 24 segunda protuberância 25 segunda ranhura 26 primeira ranhura 27 segundo recesso 28 primeiro recesso 30 membro de vedação 40 porção de junção C centro do separador CL porção intermediária

Claims (9)

1. Pilha de célula de combustível de óxido sólido (1) compreendendo: unidades de célula (10) e separadores (20) que são alternadamente empilhados, na qual cada uma das unidades de célula (10) compreende uma célula única (11), em que a célula única (11) compreende um eletrólito (111) um ânodo (112) e um catodo (113), o eletrólito (111) sendo interposto entre o ânodo (112) e o catodo (113); cada um dos separadores (20) compreendendo: pelo menos duas primeiras cristas (21, 21) que são dispostas em uma primeira superfície principal (20a) de cada um dos separadores (20) em um intervalo predeterminado para formar pelo menos um primeiro canal de gás (G); e pelo menos duas segundas cristas (22, 22) que são dispostas em uma segunda superfície principal (20b) de cada separador (20) em um intervalo predeterminado para formar pelo menos um segundo canal de gás (G), as pelo menos primeiras cristas (21, 21) e as pelo menos duas segundas cristas (22, 22) são dispostas em um intervalo regular a partir de um centro (C) de cada um dos separadores (20) em um corte perpendicular ao pelo menos um primeiro canal de gás (G) ou pelo menos um segundo canal de gás (G), pelo menos uma primeira crista (21) das pelo menos duas primeiras cristas (21, 21) e pelo menos uma segunda crista (22) das pelo menos duas segundas cristas (22, 22) dos separadores (20) são dispostas de modo que a pelo menos uma primeira crista (21) e a pelo menos uma segunda crista (22) de um primeiro separador (20) de dois dos separadores (20, 20) mantendo cada uma das unidades de célula (10) pelo menos parcialmente se sobreponham respectivamente a pelo menos uma segunda crista (22) e a pelo menos uma primeira crista (21) de um segundo separador (20) dos dois dos separadores (20, 20) em uma direção de empilhamento dos separadores (20) através de uma célula única (11) interposta entre os dois dos separadores (20, 20), e cada um dos separadores (20) compreende: pelo menos duas primeiras protuberâncias (23, 23) que são dispostas em um intervalo predeterminado para formar o pelo menos um primeiro canal de gás (G); e pelo menos duas segundas protuberâncias (24, 24) que são dispostas em um intervalo predeterminado para formar o pelo menos um segundo canal de gás (G), CARACTERIZADA pelo fato de que: cada uma das unidades de célula (10) compreende ainda um membro de suporte de metal (12), o membro de suporte de metal (12) compreende uma porção de centro (121) que inclui metal poroso, pelo menos uma porção periférica (122) incluindo metal ao redor da porção de centro (121), e um isolador (13), o ânodo (112) é interposto entre o eletrólito (111) e a porção central (121), o isolador (13) é disposto em um lado do cátodo (113) da pelo menos uma porção periférica (122), pelo menos uma primeira protuberância (23) das pelo menos duas primeiras protuberâncias (23, 23) é disposta em simetria central à pelo menos uma segunda protuberância (24) das pelo menos duas segundas protuberâncias (24, 24), em relação ao centro (C) de cada um dos separadores (20) em rotação no plano e se projeta em uma direção oposta a uma direção na qual a pelo menos uma segunda protuberância (24) se projeta, a pelo menos uma primeira protuberância (23) e a pelo menos uma segunda protuberância (24) de cada um dos separadores (20) estão dispostas de modo que a pelo menos uma primeira protuberância (23) e a pelo menos uma segunda protuberância (24) dos dois dos separadores (20) que mantêm cada uma das unidades de célula (10) se sobrepõem umas às outras na direção de empilhamento dos separadores (20), e a pelo menos uma primeira protuberância (23) e a pelo menos uma segunda protuberância (24) de cada um dos separadores (20) são dispostas de modo que a pelo menos uma primeira protuberância (23) e a pelo menos uma segunda protuberância (24) dos dois dos separadores (20) que mantêm cada uma das unidades de célula (10) pelo menos se sobrepõe parcialmente a cada uma das unidades de célula (10), exceto a célula única (11) na direção de empilhamento dos separadores (20).

2. Pilha de célula de combustível de óxido sólido (1), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a pelo menos uma primeira crista (21) e a pelo menos uma segunda crista (22) dos separadores (20) são dispostas de modo que a pelo menos uma primeira crista (21) e a pelo menos uma segunda crista (22) dos dois dos separadores (20) que mantêm cada uma das unidades de célula (10) pelo menos se sobreponha parcialmente a célula única (11) de cada uma das unidades de célula (10) na direção de empilhamento dos separadores (20).

3. Pilha de célula de combustível de óxido sólido (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a pelo menos uma primeira crista (21) e a pelo menos uma segunda crista (22) são dispostas alternadamente a partir do centro (C) de cada um dos separadores (20) em um corte perpendicular ao primeiro ou segundo canal de gás.

4. Pilha de célula de combustível de óxido sólido (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que cada um dos separadores (20) ainda compreende: pelo menos uma primeira ranhura (26) que é definida por a pelo menos duas primeiras cristas (21) e que são dispostas para formar o pelo menos um segundo canal de gás; e pelo menos uma segunda ranhura (25) que é definida por as pelo menos duas segundas cristas (22) e que são dispostas para formar o pelo menos um primeiro canal de gás.

5. Pilha de célula de combustível de óxido sólido (1), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro ou segundo canal de gás que passa pelo centro (C) de cada um dos separadores (20) entre o pelo menos um primeiro canal de gás formado por as pelo menos duas primeiras cristas (21) e a pelo menos uma segunda ranhura (25) e o pelo menos um segundo canal de gás formado por as pelo menos duas segundas cristas (22) e a pelo menos uma primeira ranhura (26) pelo menos parcialmente se sobrepõe a uma porção intermediária (CL) que fica entre uma primeira ou segunda crista (21, 22) passando mais perto do centro (C) de cada um dos separadores (20) e a primeira ou segunda ranhura (25, 26) passando mais perto do centro (C) de cada um dos separadores (20) na direção de empilhamento dos separadores.

6. Pilha de célula de combustível de óxido sólido (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que cada um dos separadores (20) compreende: pelo menos um primeiro recesso (28) que é definido por a pelo menos uma primeira protuberância (23) e que é disposto para formar o pelo menos um segundo canal de gás (G); e o pelo menos um segundo recesso (27) que é definido por a pelo menos uma segunda protuberância (24) e que é disposto para formar o pelo menos um primeiro canal de gás (G).

7. Pilha de célula de combustível de óxido sólido (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que cada um dos separadores (20) tem uma forma em simetria central com relação ao centro (C) de cada um dos separadores (20) na rotação no plano.

8. Pilha de célula de combustível de óxido sólido (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de que cada um dos separadores (20) é constituído por uma placa única.

9. Pilha de célula de combustível de óxido sólido (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos uma parte de uma porção de borda externa (20C) de cada um dos separadores (20) é unida a um lado do ânodo (112) da pelo menos uma porção periférica (122).

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