JP2008513952A - 窒化二極式プレート - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
Claims (24)
- 電気化学的変換アッセンブリを備える装置であって、
前記電気化学的変換アッセンブリは、複数の電気化学的変換電池と、複数の導電性二極式プレートと、を備え、
前記電気化学的変換電池は、第1及び第2の反応物供給部と連通するように構成され、
前記電気化学的変換電池の隣接する電池は、前記複数の二極式プレートの各々の二極式プレートにより分離され、
前記二極式プレートは、Fe及びCrを含む合金から構成され、
前記二極式プレートの表面部分は、単一相の窒化構造体を含み、
前記二極式プレートの前記単一相の窒化構造体は、前記電気化学的変換電池の一部分と接触している、装置。 - 前記単一相の窒化構造体は、拡張型オーステナイトを含んでいる、請求項1に記載の装置。
- 前記単一相の窒化構造体は、前記二極式プレートの前記表面部分に沿って窒化層を形成する、請求項1に記載の装置。
- 前記単一相の窒化構造体は、前記二極式プレートの両側部に沿って各々窒化層を形成し、選択された二極式プレートの両側部上に形成された各々の窒化層が該選択された二極式プレートにより分離された一対の電気化学的変換電池の一つと接触する、請求項1に記載の装置。
- 前記単一相の窒化構造体は、約0.5μm及び約6.0μmの間の厚さを形成する、請求項1に記載の装置。
- 前記合金は、Ni、Mo、Mn、Si、C、N及びそれらの組み合わせを更に含んでいる、請求項1に記載の装置。
- 前記合金は、Fe、Cr、Ni、Mn、Si及びCを含んでいる、請求項1に記載の装置。
- 前記合金は、オーステナイト系ステンレス鋼を含んでいる、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の反応物供給部は、水素ガスの源を備え、前記第2の反応物供給部は、空気の源を備えている、請求項1に記載の装置。
- 前記二極式プレートは、該二極式プレートの導電性の両側部の間に形成された流れ場を備えている、請求項1に記載の装置。
- 前記電子化学的変換電池は、各々の膜電極アッセンブリを備えている、請求項1に記載の装置。
- 前記電子化学的変換電池は、各々の電解質膜、ガス拡散層、触媒成分、炭素質成分、導電性構成要素、並びに、それらの組み合わせを備えている、請求項1に記載の装置。
- 前記装置は、水素ガスを前記電気化学的変換アッセンブリに提供するための燃料処理システム又は燃料源を更に備えている、請求項1に記載の装置。
- 前記装置は、車両を備え、
前記電気化学的変換アッセンブリは、前記車両に動力を少なくとも部分的に提供するように構成されている、請求項1に記載の装置。 - 電気化学的変換アッセンブリを備える装置であって、
前記電気化学的変換アッセンブリは、複数の電気化学的変換電池と、複数の導電性二極式プレートと、を備え、
前記電気化学的変換電池は、各々の膜電極アッセンブリを備え、第1及び第2の反応物供給部と連通するように構成され、
前記第1の反応物供給部は水素ガスの源を備え、
前記第2の反応物供給部は空気の源を備え、
前記電気化学的変換電池の隣接する電池は、前記複数の二極式プレートの各々の二極式プレートより分離され、
前記二極式プレートは、Fe、Cr、Ni、Mn、Si及びCを含む合金から構成され、
前記二極式プレートは、該二極式プレートの導電性の両側部の間に形成された流れ場を備え、
前記二極式プレートの表面部分は、拡張型オーステナイトを含み且つ前記二極式プレートの両側部に沿って各々の窒化層を形成する、単一相の窒化構造体を備え、選択された二極式プレートの両側部上に形成された各々の窒化層が該選択された二極式プレートにより分離された一対の電気化学的変換電池の一つと接触する、装置。 - 複数の電気化学的変換電池と、複数の導電性二極式プレートとを備える電気化学的変換アッセンブリを製造する方法であって、
Fe及びCrを含む合金から形成された複数の二極式プレートを提供し、
前記複数の二極式プレートの各々の二極式プレートの表面部分に沿って単一相の窒化構造体を形成するためプラズマ窒化プロセスを利用し、
前記電気化学的変換電池が前記複数の二極式プレートの各々の二極式プレートにより分離され、且つ、前記二極式プレートの前記単一相の窒化構造体が前記電気化学的変換電池の一部分と接触するように、前記電気化学的変換電池の隣接する電池を配置する、各工程を備える方法。 - 前記二極式プレートの温度は、前記プラズマ窒化プロセスの間に、約350℃より高く、且つ、約400℃より低い温度に維持される、請求項19に記載の電気化学的変換アッセンブリを製造する方法。
- 前記二極式プレートの温度は、前記プラズマ窒化プロセスの間に、約375℃に維持される、請求項19に記載の電気化学的変換アッセンブリを製造する方法。
- 前記二極式プレートの温度は、前記プレートに固定された熱電対を利用することによって監視される、請求項19に記載の電気化学的変換アッセンブリを製造する方法。
- 前記二極式プレートの温度は、該二極式プレートの各々の一つの熱力学的特性を模擬するように構成されたダミープレートの温度を監視することによって監視される、請求項19に記載の電気化学的変換アッセンブリを製造する方法。
- 前記プラズマ窒化プロセスは、約0.5トールから約5.0トールの間の圧力により特徴付けられる、請求項19に記載の電気化学的変換アッセンブリを製造する方法。
- 前記プラズマ窒化プロセスは、約350Vから約650Vの間のバイアス電圧により特徴付けられる、請求項19に記載の電気化学的変換アッセンブリを製造する方法。
- 前記プラズマ窒化プロセスは、N2及びH2を含むプロセスガスの利用により特徴付けられる、請求項19に記載の電気化学的変換アッセンブリを製造する方法。
- 前記プロセスガスは、約20重量%のN2と約80重量%のH2とを含む、請求項26に記載の電気化学的変換アッセンブリを製造する方法。
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