CA1057819A - Fuel cells - Google Patents

Fuel cells

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CA1057819A
CA1057819A CA230,657A CA230657A CA1057819A CA 1057819 A CA1057819 A CA 1057819A CA 230657 A CA230657 A CA 230657A CA 1057819 A CA1057819 A CA 1057819A
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CA
Canada
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electrodes
spaces
circulation
electrolyte
block
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CA230,657A
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French (fr)
Inventor
Jacques Cheron
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Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2459Comprising electrode layers with interposed electrolyte compartment with possible electrolyte supply or circulation
    • HELECTRICITY
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    • H01M8/2457Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
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Abstract

La présente invention a pour objet une pile à combustible perfectionnée comprenant un bloc formé d'un empilement d'électrodes définissant entre elles des espaces pour la circulation d'un électrolyte, des espaces pour la circulation d'un gas combustible et des espaces pour la circulation d'un gas comburant, les espaces pour la circulation des gas étant disposés de part et d'autres des espaces pour la circulation de l'électrolyte, caractérisée en ce que les électrodes comportent sur une de leur face une partie centrale en relief par rapport à la périphérie de cette face et en ce que ces électrodes sont disposées de manière que les espaces pour la circulation de l'électrolyte aient une section réduite par les dites faces dont la partie centrale est en relief de deur électrodes adjacentes du bloc, les espaces pour la circulation de chacun des gas étant limitée par l'autre face de deux électrodes adjacentes du bloc. Les piles A combustible selon l'invention ont, à puissance donnée, un poids considérablement réduit par rapport aux piles actuelles, du fait de la diminution du volume d'électrolyte dans le bloc par unité ?e surface des électrodes.The present invention relates to an improved fuel cell comprising a block formed by a stack of electrodes defining between them spaces for the circulation of an electrolyte, spaces for the circulation of a combustible gas and spaces for the circulation of an oxidizing gas, the spaces for the circulation of gases being arranged on either side of the spaces for the circulation of the electrolyte, characterized in that the electrodes comprise on one of their faces a central part in relief by relative to the periphery of this face and in that these electrodes are arranged in such a way that the spaces for the circulation of the electrolyte have a reduced section by said faces, the central part of which is in relief from their adjacent electrodes of the block, the spaces for the circulation of each of the gases being limited by the other face of two adjacent electrodes of the block. The fuel cells according to the invention have, at a given power, a weight considerably reduced compared to current cells, due to the decrease in the volume of electrolyte in the block per unit area of the electrodes.

Description

~ a pré~ente invention concerne u~ per~ectionnement aux pile~ à combustible, permettant une r~duction considérable de leur poids ~ pui~sance donn~e.
~ e~ piles ~ com~u6tible utilisant un oombustible et un .eomburant gazeu~ comprennent un empilement d~électrodes micropo-reuses, étanches ~ lteau~ définissant entre elles de~ espaces pour la circulation d'u~ électrolyte~ par exemple une solution de p3tasse~ des e~paces pour la circulation d~un gaz combustible~
tel que~ par e~emple, l'hydrogane, et des e~paces pour la circu-lation d'un gaz comburant (par exemple oxygène pur ou air).
~es e~paces pour la circulation des ga~ sont disposés de part et dlautre des espaces pour la circulation de llélectro-lyte.
Un incon~énient des piles ~ combust~ble aotuelles de ce type réside dans leur poids relati~em~nt important dont une frac~
tion notable e~t con~tituée par le poids de l~électrolyte.
On peut songer ~ réduire le poids d~électrolyte contenu ~an~ le bloc de pile en diminuant l~cartement des électrodes li-mitant les compartiment~ de la p~le dans lesquels circule ~élec-trolyte~ san~ diminuer la surface de ce~ électrode~ mai~ on est limité dans oette ~oie~ non seulement par l~accrols~ement de la perte de oharge aan~ le o~rou~t d~électrolyte~ mais surtout par la difflcult~ ~u~on renoontre alors pour réali~er l~étanchéité
~ur le~ ~aoe~ lat~rale~ du bloc de pile.
En ef~et~ cette ~tanohéit~ e~t gén~ralement o~tenue en ~aisant reposer le bloo dan~ un bain de résine solidifiable~ sur ohaou~e de ~es f~ces lat~rale~ ~uccessivement~ or, le rapproche-~nt des ~leotrodes ri~ue d~augmenter la hauteur de remontée de la r~ine liquide par capillarité~ ~ partir de la face sur laquelle lo bloo repose dans le baln~ entrainant æinsi une r~duction de la surface actlve de~ éle¢trodes.
Ia pr~ente in~ention a pour ob~et une pile ~ combu~ti-l~S'7~
ble per~ectionn~e dont le poid~ est réduit par diminutio~ du poid~ d~lectrolyte néce~saire, sans augmentation de la distance de pén~tration de 1~ ré~i~e d'étanchéit~ dan~ le bloc à partir dee faces latérale~ de ce dernier.
- ~a pile à combu~tible selon l~invention est caractérisée e~ ce ~ue le~ électrodes comportent sur une de leur face une par-tie centrale en relief par rapport ~ la périphérie de cette face et en ce que ce~ éle¢trode~ sont disposée~ de manière que les es-pace~ pour la circulation de l~électrolyte aient une ~ectio~ ré-duite par les dite~ faces dont la partie centrale est en relief 'de deux électrodes adjacentes du bloc~ le~ e~paces pour la cir-culation de chacun des gaz combustible et comburant étant limités par l~autre face de deux électrodes ad~acentes.
invention a pour autre objet des électrodes pour pile ~ combustible caractérisée e~ ce qu~elles présentent une face dont la partie est en relie~ par rapport à la périphérie de l'~lectrodeO
Y invention ~era bien comprise en se référant au~
dessin~ annexés illustrant des exemples no~ limitatifs de réalisa-tion o~s' - la figure'1 représente~ schématiquement~ en coupe~ u~ bloc de pile ~ comb w tible d~un type oonnu~
- la ~igure 2 illustre une électrode selon l~in~entio~
- la ~gure 2A e~t u~e vue de cette électrode ~elon ~a coupe ~-A~
la fi~ure 3 montre~ ~Ghémat~quement~ une pile ~elon l~inventio~
- la f~uro ~ e~t un~ ~ue de d~tail de ¢ette pile, ~ plu~ grande ~ohelle, - la figure 5 indi~ue le mode ~'~coul0ment de l'~leotrolyte ~ tra~
~or~ le bloo de pile~ et - la ~igure 6 illu~tre la r~aliBation de llétanch~it~ ~ur L~une 3 aes ~aoee l~térale~ dU bloc.
1a figure 1 repré~ente 5ch~matiquement~ e~ coupe~ un bloc de pile à oombu~tible d~un type connu.
.

.

:. . ;' . ` . : :

~` ` , . . .

~5 7 ~ ~

Ce bloc e~t form~ d~un empilement d~lectrodes E1~ E2, E3 ... aes ~lectrode~ d~finissent entre elle~ de~ e~pace~ tels que l~espace 1, pour la circulation d~un électrolyte~ par exemple une solution de potas~e KOH~ des e~pace~9 tels que 2~ pour la circulation dtun gaz combustible~ par exemple de l~hydrogène ~2~
et des espace~, tels que 3, pour la circulation d~un gaz comburant, par exemple de llair.
Ces ~leotrodes sont mieroporeuses, laissant di~fuser le~
ga~ mai6 non l~lectrolyte, et ~ont recouvertes de cataiyseurs m~talliques appropri~s favori~ant le~ r~actions électro-chimiques au contact de l~lectrolyte, co~me il e~t bien connu de~ sp~cia-listes.
Elle~ sont connectée~ entre elles ~lectriquement par des barrette~ 4~ 5 et 6~ le mode de conne~ion repré~enté n~ayant aucun caractare limitati~. ~es r~férence~ P~ et P2 désignent de~
plaques métalliquee.
Ce~ piles renferment un poid~ $mportant d~éle¢trolyte~
pou~ant ê.tre de l~ordre du tier~ du poid~ total de la pile.
~ e poids pourrait ~tre réduit en rapprochant le~ ~lec-trodes E1~ ~2~ E3 ~..... dont ~cartement e~t habituellement de l~ordre du millimatre.
aependant un tel xapprocheme~t re~drait diffioile la r~ali~ation de l~étanah~it~ ~ur le~ face~ lat~rales du bloa de plle~ pour le~ raison~ indiquées plu~ haut.
~a pr~#ente in~ention permet de r~soudre ce probl~me p~r l~utilieabion d~leotrode~ telle~ que l~électrode E repr~sent~e par la ~igur~ 2 et la figure 2 A~ ¢ette derniare étant une ~ue oUi~Qnt la coupo A~A de la figure 2. .`
Oette ~lectrode~ qui ¢omporte de façon connue~ a ~a .
periphérie~ des ~oreillesU de connexion électrique 9~ 10, 11 et 12 ; `
pour permettre son raocordement ~ des barrettea de co~ne on~ .`
telles gue les barrettee 49 5 et 6 de la figure 1~ présente une ..
:
.

78 ~3 ~ace 8 ~ormé~ e~entiellement d~ ments en relief (face infé-rieure ~ur les figures 2 et 2A) et une face 7 sup~xieure.
Dans l~exemple de r~ali~ation illustr~ cette autre face (face ~up~rieure) e~t essentiellement creuse.
Pour simplifier, ces face~ sont respectiveme~t appel~es ~face conve~e" et face n concave" dan~ ce gui suit.
~ a figure 3 illustre une pile construite ~elon l'inven-tlon. ~a figure 4 est une vue de détail ~ plus grande ~chelle.
Sur ces figure~ les mêmes réf~rencés que sur la figure 1 ont été
utilisées pour d~igner les éléments correspondants.
Comme le montrent ces figures, les électrodes selon l~invention~ telles gue E1 et E2, sont dispo~ées de m3~re ~ue le~ e~pace~ pour la circulation de l~lectrolyte, tels que l~es-pace 1~ soient l~mit~s psr les faces convexe~ rapprochée~ de deux électrode~ adjaoentes du bloc et que le~ espaces~ tels gue 2 et 3 pour la circulatlon des gaz~ so~ent llmltés par les f~ce~ concave~
de deux ~le¢trodes adJaoente~ du bloc.
De cette façon~ il est possible de rapprooher con~id~ra-bl~ment lea faoe~ des électrode8~ telle~ que ~1 et ~2~ limitant les ~pao8~ 0~ oircule L~éleotrolyte, en oonservant ~ ces électrodes~
au ~oisinage de leur~ bord~, un écartement ~uffi~ant pour emp8cher u~e remontée de 1~ ré~ine ~!étanoh~it~ par cap~llar~té ~ llint~-rieur du bloo~ lor~ de l~opération qui ~era décrite ci-apra~ en ~e r~éra~t ~ la figure 5.
~éoart~m~t ontre le~ électrode~ El et E2 pourra~
par ~xemple~ 8tro r~duit ~ une valeur sensiblement inf~rieure 1 mm~ par e~emple 0~5 mm et aO préférence de l~ordre de 1/10 de millimatre ou mame moins~ ~?e~pacement entre ces éle¢trodes pou-~ant 8tre maintenu par tout moyen appropr~ par exemple par l~utilisation d~une minoe feuille de feutre 13 qui ~imbibera d~leetrolyte.
~e~ faoes conca~e~ de~ ~lectrodes~ telle~ gue E2 et E3 , ~ 5 7 ~ ~
Bont maintenue~ e~pac~es~ de manlare connue, par des s~parateurs iæolants 14 laissant pas~0r les gaz (gaz oombustible et gaz comburant). ~a comparaison des figures 1 et 2 montre que le volume des e~paces, tels que 2 et 3, o~ circulent les gaz, peut ., 8tre augmente9 ~elon l'invention~ ce qui facilite l'écoulement de ce~ gaz. Selon un mode préféré de réalisation de l'in~ention, le~ faces con~exes~ telles que la face 8, comportent de~ canaux transversaux 15 (vus du côté de la face concave sur la figure 2).
~ ~es canaux ~5 des électrodes, telles que El et E2, sont placés e~ regard dans le bloc de pile (figure~ 3 et 4), de façon ~ue les e~pace~ pour la circulation de l'électrolyte dan9 le bloc de pile comportent des conduitæ 16 facilitant l'écoulement et la répartition de l'électrolyte.
Cet écoulement de l'électrolyte ~ traver~ le bloc de pile est indiqué p&r des fl~ches sur la figure 5. Sur cette figu-re~ la r~férence 17 désigne l?enveloppe de résine assurant l~'étan-oh~it~ du bloc.
Dans cette enveloppe 80nt ménagés deux orifices 18 et 19 pour l'entr~e et la 80rtie de l'électrol~te respecti~ement.
~a fi~ure 6 montre oomment e~t réalisée l'étanohéité des ~aoe~ d~ bloo de pile.
Ce bloc e~t plac~ dan~ un r~cipient 20 co~tenant un bain de m~t~riau i~olant ~olidifiable~ par exemple une r~ine ~po~yde ~ul`~ e~ duro~ant~ a~ure l'~tanch~ité sur la faoe du bloc pos~e da~ le xéo pie~t 20.
Ie xelief des ~leatrode~ e~t r~ali~é en lais~ant sub~is-tor u~ bord d'une oertaine largeur.
Par ~uite, ~'eepacement e~tre ~lectrode~ telle~ que El et E2~ e~t plu~ important au ~o~inage des bord~ comparable oelui de~ électrode9 selon l'art a~térleur (c~. le~ figures 1 et ~)~ oe qui permet d'éviter le~ risque~ de remont~e de la r~sine ll~uide ~ l'intérieur du bloc de pile. .

~ , 7~ ~ ~
~ a largeur ~ de ce bord des électrode~ sexa choi~ie par le sp~cialiste en fonction de la hauteur d du relief et de la te~on ~uperficielle de la r~slne liquide pour que la hauteur de remont~e de la r~ine par ~apillarité, dan~ la position de 18 figur~ 6, æoit inf~rieure ~ la di~tance entre le bord de la pile et l'extrémit~ de lt élément 1~ séparant les éleotrodc~.
~ a co~stitution de~ électrode~ (matériaux, porosité~
catalyseurs) qui ~'entre pas dans le cadre de ~'invention e~t laissée également au choix du spécialisteO
En utilisant la technique selon l~'invention9 il est pos-~ible de réduire con~idérablement le poids d'électrolyte.
Ce poide repr~sente en~iron la moitié du poids du bloc sec (~ans électrolyte) dan9 une pile ~elon l'art antérieur. Dans une pile selon l'in~ention~ 11 peut ne repré~enter ~ue 10 ~ 20 de ce poida du bloc eec.
Par allleur9, cette réduction du poids d~'électrolyte aans la pile se répercute sur le poid~ d'électrolyte ~ecessaire dan~ le bac-tampon placé ~ur le circuit d'alimentation de la pile en éleotrolyte~ ce bac-tampon ~ervant ~ mainte~ir sensiblement oon~tante la ooncentration de l'éleotrolyte au coux~ du fonction-nement de la pile.
~e poid~ d;'éle¢trolyte dans ce bao-tampon peut P~n~i ~tr~ xéduit de pxas de la moiti~.

:.- . -: . . . ~ .
;; , ~ .
,, . . ~ . .. ~ , ..
~ a pre ~ ente invention relates to u ~ per ~ ectionnement aux fuel cell, allowing a considerable reduction of their weight ~ power given ~.
~ e ~ batteries ~ com ~ u6tible using a fuel and a .eomburant gaseu ~ include a stack of ~ micropo- electrodes reuses, watertight ~ lteau ~ defining between them ~ spaces for the circulation of u ~ electrolyte ~ for example a solution of p3tasse ~ of e ~ spaces for the circulation of ~ a combustible gas ~
such as ~ for example, hydrogane, and spaces for circulation lation of an oxidizing gas (for example pure oxygen or air).
~ es e ~ spaces for the circulation of ga ~ are arranged on both sides of the spaces for the circulation of electro-lyte.
An inconvenient of current fuel cells type lies in their relative weight ~ em ~ nt important including a frac ~
notable tion e ~ t con ~ constituted by the weight of the electrolyte.
We can consider ~ reducing the weight of electrolyte contained ~ year ~ the battery pack by reducing the ~ electrode housing li-mitting the compartments ~ of the p ~ in which circulates ~ elect trolyte ~ san ~ decrease the surface of this ~ electrode ~ may ~ we are limited in oette ~ goose ~ not only by hugs ~ ement of the loss of charge aan ~ le o ~ rou ~ td ~ electrolyte ~ but especially by the difflcult ~ ~ u ~ then renoontre to realize ~ er ~ sealing ~ ur the ~ ~ aoe ~ lat ~ rale ~ of the battery pack.
In ef ~ and ~ this ~ tanohéit ~ e ~ t gen ~ ralement o ~ held in ~ easy to rest the bloo dan ~ a solidifiable resin bath ~ on ohaou ~ e de ~ es f ~ ces lat ~ rale ~ ~ uccessivement ~ or, the ~ nt ~ leotrodes ri ~ ue d ~ increase the ascent height the liquid r ~ ine by capillarity ~ ~ from the face on which lo bloo rests in the baln ~ thus resulting in a reduction of the active surface of ~ electrodes.
Ia present in ~ ention has for ob ~ and a battery ~ combu ~ ti-l ~ S'7 ~
ble per ~ ectionn ~ e whose weight ~ is reduced by diminutio ~ of weight ~ d ~ electrolyte necessary ~ sary, without increasing the distance penetration ~ tration of 1 ~ re ~ i ~ e sealing ~ dan ~ the block from dee lateral sides ~ of the latter.
- ~ A fuel cell ~ tible according to the ~ invention is characterized e ~ this ~ ue the ~ electrodes have on one of their faces a par-central tie in relief relative to the periphery of this face and in that this ~ elektrode ~ are arranged ~ so that the es-pace ~ for the circulation of the electrolyte have a ~ ectio ~ re-duite by said ~ faces whose central part is in relief 'of two adjacent electrodes of the block ~ the ~ e ~ paces for the cir-culation of each of the combustible and oxidizing gases being limited by the other side of two ad ~ acent electrodes.
another subject of the invention is battery electrodes ~ fuel characterized e ~ that they have a face of which the part is connected ~ relative to the periphery of the ~ lectrodeO
Y invention ~ will be understood with reference to ~
drawing ~ appended illustrating examples no ~ limiting realization-tion o ~ s' - Figure'1 represents ~ schematically ~ in section ~ u ~ block of battery ~ comb w tible of ~ a known type ~
- The ~ igure 2 illustrates an electrode according to ~ in ~ entio ~
- The ~ gure 2A e ~ you ~ e view of this electrode ~ elon ~ has cut ~ -A ~
fi ~ ure 3 shows ~ ~ Ghemat ~ only ~ a battery ~ according to ~ inventio ~
- the f ~ uro ~ e ~ t a ~ ~ ue de detail deet ette pile, ~ plus ~ large ~ ohelle, - Figure 5 indi ~ ue mode ~ '~ coul0ment of ~ leotrolyte ~ tra ~
~ or ~ the stack bloo ~ and - the ~ igure 6 illu ~ be the r ~ aliBation of llétanch ~ it ~ ~ ur L ~ a 3 aes ~ aoee l ~ lérale ~ of the block.
1a figure 1 repre ~ ente 5ch ~ matically ~ e ~ cut ~ a Oombu ~ tible battery pack of a known type.
.

.

:. . ; ' . `. ::

~ ``,. . .

~ 5 7 ~ ~

This block is formed by a stack of electrodes E1 ~ E2, E3 ... aes ~ electrode ~ d ~ end between it ~ de ~ e ~ pace ~ such that space 1, for the circulation of an electrolyte ~ for example a solution of potas ~ e KOH ~ des e ~ pace ~ 9 such as 2 ~ for the circulation of a combustible gas ~ for example hydrogen ~ 2 ~
and spaces ~, such as 3, for the circulation of an oxidizing gas, for example de llair.
These ~ leotrodes are mieroporous, leaving di ~ fuse the ~
ga ~ mai6 not the electrolyte, and ~ covered with catalytic converters favorite metals ~ ant ~ r ~ electro-chemical actions in contact with the electrolyte, co ~ me it is well known from ~ sp ~ cia-lists.
It ~ are connected ~ to each other ~ electrically by bars ~ 4 ~ 5 and 6 ~ the conne mode ~ ion represented ~ enté n ~ having no limiting character ~. ~ es r ~ reference ~ P ~ and P2 denote by ~
metal plates.
This ~ batteries contain a weight ~ $ important of ~ electrolyte ~
can be around a third of the total weight of the stack.
~ e weight could ~ be reduced by bringing the ~ ~ lec-trodes E1 ~ ~ 2 ~ E3 ~ ..... of which ~ housing is usually ~
the order of the millimeter.
however such an approach would be difficult to r ~ ali ~ ation of etanah ~ it ~ ~ ur le ~ face ~ lat ~ rales du bloa de plle ~ for the ~ reason ~ indicated higher ~ high.
~ a pr ~ # ente in ~ ention solves this problem ~ me p ~ r the use of the electrode such that the electrode E represents by the ~ igur ~ 2 and Figure 2 A ~ ¢ ette lately being a ~ eu YES ~ Qnt the coupo A ~ A of figure 2. .`
Oette ~ electrode ~ which ¢ omorts in a known way ~ a ~ a.
periphery ~ of the ears ~ electrical connection 9 ~ 10, 11 and 12; ``
to allow its connection ~ barrettea co ~ ne on ~ .`
such as the barrette 49 5 and 6 of Figure 1 ~ has a ..
:
.

78 ~ 3 ~ ace 8 ~ orm ~ e ~ entirely ~ dements in relief (underside lower ~ ur Figures 2 and 2A) and a face 7 sup ~ xieure.
In the example of realization illustrated at this other side (face ~ up ~ upper) e ~ t essentially hollow.
To simplify, these face ~ are respectively ~ t called ~ es ~ face conve ~ e "and face n concave" dan ~ this mistletoe follows.
~ a Figure 3 illustrates a stack built ~ elon the invention-tlon. ~ A Figure 4 is a detail view ~ larger ~ scale.
In these figure ~ the same references ~ referenced as in Figure 1 have been used to denote the corresponding elements.
As these figures show, the electrodes according to the ~ invention ~ such as E1 and E2, are available ~ m3 ~ re ~ ue the ~ e ~ pace ~ for the circulation of the electrolyte, such as the ~ es-pace 1 ~ be l ~ mit ~ s psr convex faces ~ close ~ of two electrode ~ adjaoentes of the block and that the ~ spaces ~ such as 2 and 3 for gas circulation ~ so ~ ent llmltés by f ~ ce ~ concave ~
of two ~ the ¢ adJaoente trodes ~ of the block.
In this way ~ it is possible to reconcile con ~ id ~ ra-bl ~ ment lea faoe ~ some electrode8 ~ such as ~ 1 and ~ 2 ~ limiting ~ pao8 ~ 0 ~ oircule L ~ éléotrolyte, oonservant ~ these electrodes ~
at ~ nestling of their ~ edge ~, a spacing ~ uffi ~ ant to emp8cher u ~ e rise of 1 ~ re ~ ine ~! étanoh ~ it ~ by cap ~ llar ~ tee ~ llint ~ -laughing at the bloo ~ lor ~ of the operation which will be described below ~ er ~ éra ~ t ~ Figure 5.
~ éoart ~ m ~ t ontre ~ electrode ~ El and E2 may ~
by ~ xample ~ 8tro reduced to a significantly lower value 1 mm ~ by e ~ example 0 ~ 5 mm and aO preferably of the order of 1/10 of millimeter or less mame ~ ~? e ~ spacing between these electrodes for ~ ant 8tre maintained by any appropriate means ~ for example by the use of a mini felt sheet 13 which will soak d ~ leetrolyte.
~ e ~ faoes conca ~ e ~ de ~ ~ electrodes ~ such ~ gue E2 and E3 , ~ 5 7 ~ ~
Bont maintained ~ e ~ pac ~ es ~ of known manlare, by s ~ separators iæolants 14 not leaving ~ 0r gases (combustible gas and gases oxidizer). ~ A comparison of Figures 1 and 2 shows that the volume of spaces, such as 2 and 3, where gas circulates, can ., 8tre augmentation9 ~ according to the invention ~ which facilitates the flow of this ~ gas. According to a preferred embodiment of the in ~ ention, the ~ cones ~ exes ~ such as the face 8, have ~ channels transverse 15 (seen from the side of the concave face in Figure 2).
~ ~ es channels ~ 5 of the electrodes, such as El and E2, are placed in the battery pack (figure ~ 3 and 4), so that ~ ue the e ~ pace ~ for the circulation of the electrolyte dan9 the block have 16 ducts facilitating the flow and distribution of the electrolyte.
This flow of electrolyte ~ cross ~ the block of battery is indicated by arrows in FIG. 5. In this figure re ~ the r ~ reference 17 designates the resin envelope ensuring the ~
oh ~ it ~ from the block.
In this envelope 80nt formed two holes 18 and 19 for entry ~ e and 80rtie electrol ~ respecti ~ ement.
~ a fi ~ ure 6 shows how e ~ t carried out the etanohéité des ~ aoe ~ d ~ bloo stack.
This block is placed in a container 20 holding a bath de m ~ t ~ riau i ~ olant ~ olidifiable ~ for example a re ~ ine ~ po ~ yde ~ ul` ~ e ~ duro ~ ant ~ a ~ ure l ~ tanch ~ ity on the faoe of the block pos ~ e da ~ le xéo pie ~ t 20.
Ie xelief of ~ leatrode ~ e ~ tr ~ ali ~ é en lais ~ ant sub ~ is-tor u ~ edge of some width.
By ~ uite, ~ 'eepacement be ~ be ~ electrode ~ such that El and E2 ~ e ~ t plus ~ important to ~ o ~ inage edge ~ comparable oelui of ~ electrode9 according to art a ~ térleur (c ~. the ~ Figures 1 and ~) ~ oe which avoids the ~ risk ~ of rising ~ e of the resin ll ~ uide ~ inside the battery pack. .

~, 7 ~ ~ ~
~ a width ~ of this edge of the electrode ~ sexa choi ~ ie by the specialist depending on the height of the relief and the te ~ on ~ superficial r ~ slne liquid so that the height of rise of the reindeer by apillarity, in the position of 18 figur ~ 6, æoit inf ~ rieure ~ the di ~ tance between the edge of the pile and the end ~ of element 1 ~ separating the eleotrodc ~.
~ a co ~ stitution of ~ electrode ~ (materials, porosity ~
catalysts) which does not fall within the scope of the invention also left to the choice of the specialistO
Using the technique according to the invention9 it is pos-~ ible to reduce con ~ ideally the weight of electrolyte.
This weight represents half the weight of the block dry (~ years electrolyte) dan9 a battery ~ according to the prior art. In a battery according to the in ~ ention ~ 11 can not represent ~ enter ~ eu 10 ~ 20 of this poida from the eec block.
By allleur9, this reduction in the weight of the electrolyte aans the battery affects the weight ~ electrolyte ~ necessary dan ~ the buffer tank placed ~ ur the battery supply circuit in electrolyte ~ this buffer tank ~ ervant ~ mainte ~ ir substantially oon ~ aunt the ooncentration of the elotrolyte at the neck ~ function-stack.
~ e weight ~ d; éle ¢ trolyte in this bao-buffer can P ~ n ~ i ~ very ~ reduced by half pxas ~.

: .-. -:. . . ~.
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Claims (9)

Les réalisation de L'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit: The embodiments of the invention about which an exclusive right of property or privilege is claimed, are defined as follows: 1. Pile à combustible perfectionnée comprenant un bloc formé d'un empilement d'électrodes définissant entre elles des espaces pour la circulation d'un électrolyte, des espaces pour la circulation d'un gaz combustible et des espaces pour la cir-culation d'un gaz comburant, les espaces pour la circulation des gaz étant disposés de part et d'autre des espaces pour la circu-lation de l'électrolyte, caractérisée en ce que, afin de diminuer le volume d'électrolyte dans le bloc par unité de surface des électrodes, les électrodes comportent sur une de leur face une partie centrale en relief par rapport à la périphérie de cette face et en ce que ces électrodes sont disposées de manière que les espaces pour la circulation de l'électrolyte aient une section réduite par les dites faces dont la partie centrale est en relief de deux électrodes adjacentes du bloc, les espaces pour la cir-culation de chacun des gaz étant limités par l'autre face de deux électrodes adjacentes du bloc. 1. Advanced fuel cell comprising a block formed of a stack of electrodes defining between them spaces for the circulation of an electrolyte, spaces for circulation of combustible gas and spaces for circulation culation of an oxidizing gas, the spaces for the circulation of gases being arranged on either side of the spaces for circulation electrolyte cation, characterized in that, in order to decrease the volume of electrolyte in the block per unit area of electrodes, the electrodes have on one of their faces a central part in relief relative to the periphery of this face and in that these electrodes are arranged so that the spaces for the circulation of the electrolyte have a section reduced by the said faces whose central part is in relief two adjacent electrodes of the block, the spaces for the culation of each of the gases being limited by the other side of two adjacent block electrodes. 2. Pile à combustible selon la revendication 1, carac-térisée en ce que lesdites faces dont la partie centrale est en relief de deux électrodes adjacentes sont séparées par une distan-ce sensiblement inférieure à un millimètre. 2. Fuel cell according to claim 1, charac-terized in that said faces whose central part is in relief of two adjacent electrodes are separated by a distance this significantly less than a millimeter. 3. Pile à combustible selon la revendication 2, carac-térisée en ce que lesdites faces dont la partie centrale est en relief de deux électrodes adjacentes sont séparées par une dis-tance inférieure à 0,5 millimètre. 3. Fuel cell according to claim 2, charac-terized in that said faces whose central part is in relief of two adjacent electrodes are separated by a dis-tance less than 0.5 millimeter. 4. Pile à combustible selon la revendication 3, carac-térisée en ce que lesdites faces dont la partie centrale est en relief de deux électrodes adjacentes sont séparées par une dis-tance inférieure à 0,1 millimètre. 4. Fuel cell according to claim 3, charac-terized in that said faces whose central part is in relief of two adjacent electrodes are separated by a dis-tance less than 0.1 millimeter. 5. Pile à combustible selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites faces dont la partie centrale est en relief des deux électrodes adjacentes compo?tent des canaux, de façon que les espaces pour la circulation de l'électrolyte dans le bloc, comportent des conduits facilitant l'écoulement et la répartition de l'électrolyte. 5. Fuel cell according to claim 1, characterized in that said faces, the central part of which is in relief of the two adjacent electrodes comprising channels, so that the spaces for the circulation of the electrolyte in the block, have conduits facilitating the flow and the distribution of the electrolyte. 6. Pile à combustible selon la revendication 1, dans laquelle l'étanchéité desdits espaces sur les faces latérales du bloc est assurée en faisant reposer le bloc dans un bain de matériau isolant solidifiable sur chacune desdites faces succes-sivement, caractérisée en ce que les électrodes ont une face qui est en relief à partir d'une distance du bord de largeur suffi-sante pour que, dans la position rapprochée desdites faces des électrodes limitant les espaces pour la circulation de l'électro-lyte, la hauteur de pénétration du matériau dans le bloc, par capillarité à partir de la face sur laquelle ce dernier repose dans le bain, soit au plus égale à ladite largeur du bord des électrodes. 6. Fuel cell according to claim 1, in which the sealing of said spaces on the lateral faces of the block is ensured by resting the block in a bath of insulating material solidifiable on each of said successive faces sively, characterized in that the electrodes have a face which is embossed from a distance from the edge of sufficient width health so that in the close position of said faces of electrodes limiting the spaces for the circulation of electro-lyte, the penetration height of the material in the block, by capillarity from the face on which it rests in the bath, or at most equal to said width of the edge of the electrodes. 7. Pile à combustible selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des éléments séparateurs isolants entre lesdites électrodes. 7. Fuel cell according to claim 1, characterized in that it includes separating elements insulators between said electrodes. 8. Pile à combustible selon la revendication 7, caractérisée en ce que chaque électrode comporte des canaux dans ladite face dont la partie centrale est en relief. 8. Fuel cell according to claim 7, characterized in that each electrode has channels in said face, the central part of which is in relief. 9. Pile à combustible selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque électrode est en creux dans sa partie centrale, sur sa face opposée à celle dont la partie centrale est en relief. 9. Fuel cell according to claim 8, characterized in that each electrode is hollow in its central part, on its face opposite to that whose part central is in relief.
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