DE1596284C3 - Mounting material for fuel element electrodes - Google Patents

Mounting material for fuel element electrodes

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Hans-Juergen Dipl.-Ing. Dr. 6233 Kelkheim Schwartz
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VARTA Batterie AG
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VARTA Batterie AG
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0271Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Claims (2)

1 2 eine gewisse Wärmeabfuhr der während des Betriebs Patentansprüche: an ^en Elektroden auftretenden Wärme erzielt wird. Das Metallpulver kann dabei aus dem gleichen1 2 a certain amount of heat dissipation of the heat occurring during operation of the electrodes is achieved. The metal powder can consist of the same 1. Halterungsmaterial für Brennstoffelement- Material wie die Elektroden oder aus elektrisch bes-Elektroden aus Spritz-, Preß- oder Gußmassen 5 ser leitendem Material oder auch aus einem Metallauf Kunststoffbasis, dadurch gekenn- pulvergemisch bestehen.1. Support material for fuel element material such as the electrodes or from electrically bes-electrodes from injection, molding or casting compounds 5 ser conductive material or from a metal Plastic base, thus made up of a marked powder mix. zeichnet, daß es aus einer Mischung von Die einzelnen Elektrodenrahmen werden beim ZuKunststoff mit einem oder mehreren Füllstoffen sammenbau der Batterie durch dünne Zwischenbesteht, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient scheiben voneinander elektrisch isoliert,
des Halterungsmaterials dem Wärmeausdeh- io Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die nungskoeffizienten der Elektrode gleichkommt. entsprechenden Bezirke der Halterung einen isolie-
It is characterized by the fact that it consists of a mixture of The individual electrode frames are assembled with one or more fillers when assembling the battery through thin intermediate, whereby the thermal expansion coefficient disks are electrically isolated from each other,
of the mounting material to the thermal expansion. In a preferred embodiment, the voltage coefficients of the electrode are equal. corresponding areas of the bracket an isolating
2. Halterungsmaterial nach Anspruch 1, da- rcnden Anstrich auf, der beim alsbaldigen Zusamdurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff oder das menbau einer Batterie die einzelnen gerahmten Elek-Füllstoffgemisch elektrisch leitend ist. troden durch Klebwirkung miteinander verbindet.2. Bracket material according to claim 1, there- rcnding paint, which when soon together characterized in that the filler or the menbau of a battery, the individual framed Elek-filler mixture is electrically conductive. troden connects to one another by adhesive action. 15 Zweckmäßigerweise wird für die äußere elektrische Verbindung der Elektroden untereinander in15 Expediently, for the external electrical connection of the electrodes to one another in den leitenden Rahmen eine Klemme oder ein Verbindungsdraht mit eingepreßt, eingespritzt oder eingegossen,
ao Erfindungsgemäße Mischungen zwischen Kunst-
a clamp or a connecting wire pressed in, injected or cast into the conductive frame,
ao Mixtures according to the invention between art
Die Erfindung betrifft ein Halterungsmaterial für stoff und Füllstoff sind nachstehend beschrieben:
Elektroden von Brennstoffelementen aus Spritz-, R . . . 1
The invention relates to a support material for fabric and filler are described below:
Electrodes of fuel elements from injection, R. . . 1
Preß- oder Gußmassen auf Kunststoffbasis. Beispiel lPlastic-based molding or casting compounds. Example l Die porösen Elektroden für Brennstoffelemente Für eine leitfähige Halterung wurde eine MischungThe porous electrodes for fuel elements for a conductive holder was a mixture sind in der Regel metallisch leitend. An den Rändern 35 aus 1 Gewichtsteil Acrylglaspulver und 3 Teilen sind diese Elektroden mechanisch spröde und nicht Ni-Pulver hergestellt und dann mit der porösen Nikgas- und flüssigkeitsdicht. Sie werden daher nach kelelektrode zusammen verpreßt,
verschiedenen bereits bekannten Verfahren in einer R . . . „
are usually metallically conductive. At the edges 35 of 1 part by weight of acrylic glass powder and 3 parts, these electrodes are mechanically brittle and not made of Ni powder and then with the porous Nik gas and liquid-tight. They are therefore pressed together according to the kelelectrode,
various already known processes in a R. . . "
festen entweder elektrisch isolierenden oder elek- Beispiel 2. solid either electrically insulating or elec- Example 2. trisch leitenden Halterung eingefaßt. Bekannt sind 30 Eine Halterung entsprechend Beispiel 1, aber mit Eleklrodenhalterungen aus Kunststoffen wie Plexi- verbesserter elektrischer Leitfähigkeit des Rahmens glas oder Epoxydharz oder Halterungen aus Metal- wurde dadurch hergestellt, daß als Ausgangsmaterial len, z. B. Nickel oder Magnesium. eine Mischung von 1 Gewichtsteil Acrylglaspulver,trically conductive bracket edged. Are known 30 A holder according to Example 1, but with Electrode holders made of plastics such as Plexi for improved electrical conductivity of the frame Glass or epoxy resin or metal mounts were made by using as a starting material len, e.g. B. nickel or magnesium. a mixture of 1 part by weight acrylic powder, Beim Einpressen oder Einspritzen und beim Be- 2 Gewichtsteilen Ni-Pulver und 1 Gewichtsteil Agtrieb der Elektroden ergeben sich bei diesen bekann- 35 Pulver hergestellt wurde,
ten Halterungen Temperaturspannungen durch die R . . .
When pressing in or injecting and when loading, 2 parts by weight of Ni powder and 1 part by weight of drive of the electrodes result in these known powder was produced,
th brackets temperature stresses due to the R. . .
unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten B e 1 s ρ 1 edifferent thermal expansion coefficients B e 1 s ρ 1 e von Halterung und Elektrodenmaterial. Diese Tem- Zur Herstellung einer nichtleitenden Halterungof holder and electrode material. This tem- To make a non-conductive bracket peraturspannungen können häufig — insbesondere wurde dem Acrylglaspulver keramisches Pulver zubei wechselnden Temperaturen, die bei In- und 4° gemischt. Es wurden 1 Gewichtsteil Acrylglaspulver Außerbetriebnahme der Brennstoffzellen auftreten mit 3 Gewichtsteilen Aluminiumoxyd gemischt.
— zu Undichtigkeit führen. . Der Wärmeausdehnungskoeffizient der porösen
Temperature tensions can often - in particular, the acrylic powder was mixed with ceramic powder at changing temperatures, which are mixed at In- and 4 °. 1 part by weight of acrylic powder shutdown of the fuel cells were mixed with 3 parts by weight of aluminum oxide.
- lead to leakage. . The coefficient of thermal expansion of the porous
Dieser Nachteil wird vermittels des erfindungsge- Elektroden kann leicht durch einfache Versuche ermäßen Halterungsmaterials beseitigt, welche aus mittelt werden.This disadvantage is made possible by means of the invention. Electrodes can easily be assessed by simple experiments Eliminates mounting material, which is averaged out. einer abgestimmten Mischung aus Kunststoff mit 45 Der Wärmeausdehnungskoeffizient von mit Fülleinem oder mehreren Füllstoffen besteht, wobei der stoffen versehenen Kunststoffen läßt sich ebenfalls Wärmeausdehnungskoeffizient des Halterungsmate- durch Versuche bzw. auf Grund von Litcraturangerials dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Elek- ben ermitteln,
trode gleichkommt. Es. wird beispielsweise auf »Kunststoffe«, Ihre
a matched mixture of plastic with 45 The coefficient of thermal expansion consists of one or more fillers, with the plastics provided with substances also being able to determine the coefficient of thermal expansion of the mounting material through experiments or on the basis of literatures the coefficient of thermal expansion of the elements,
trode equals. It. for example, on »plastics«, yours
Der oder die Füllstoffe können aus nichtleitenden 5° Verwendung in Industrie und Technik, von Dr.-Ing. Materialien, z.B. Keramikstaub, bestehen oder aus Erich Wandeberg, Springer Verlag Berlin/Göt-Ieitenden Materialien, z. B. Metallpulvern. tingen/Heidelberg, 1959, S. 188, 189, verwiesen. JeThe filler or fillers can be made from non-conductive 5 ° Use in industry and technology, by Dr.-Ing. Materials, e.g. ceramic dust, consist of or consist of Erich Wandeberg, Springer Verlag Berlin / Göt-Ieitenden Materials, e.g. B. metal powders. tingen / Heidelberg, 1959, pp. 188, 189, referenced. Ever Der besondere Vorteil einer Beimengung von Iei- nach Füllstoffanteil läßt sich der Wärmeausdchtendem Material besteht darin, daß dadurch sowohl nungskoeffizient des Halterungsmaterials an den eine einfache als auch sichere elektrisch leitende Ver- 55 Wärmeausdehnungskoeffizienten des Elektrodenmabindung zu den Elektroden hergestellt und außerdem terials anpassen.The particular advantage of adding Iei to the filler content can be seen to be the heat-absorbing Material consists in the fact that thereby both voltage coefficient of the mounting material to the a simple and safe electrically conductive connection made to the electrodes and also adjust terials.
DE1596284A 1966-03-31 1966-03-31 Mounting material for fuel element electrodes Expired DE1596284C3 (en)

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DE1596284A1 DE1596284A1 (en) 1971-03-18
DE1596284B2 DE1596284B2 (en) 1974-01-31
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NL8400127A (en) * 1984-01-14 1985-08-01 Electrochem Energieconversie FUEL CELL.

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DE1596284A1 (en) 1971-03-18
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