JP2017532448A - 電気化学セルの多成分バイポーラプレートのためのシール設計 - Google Patents
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Abstract
Description
[002]本発明は、シール設計、特に、電気化学セルの多成分バイポーラプレートのためのシール設計に関する。
第1の電極の酸化反応:H2→2H++2e−
第2の電極の還元反応:2H++2e−→H2
全体の電気化学反応:H2→H2
[007]この方式で作動するEHCは、時には水素ポンプと称される。第2の電極に累積した水素が限定されたスペースに制限されると、電気化学セルは水素を圧縮するかまたは圧力を上昇させる。個々のセルが生成することができる最大の圧力または流速は、セルの設計に基づいて制限され得る。
[018]添付の図面は、本明細書に取り入れられ本明細書の一部を構成するが、本発明の開示の実施態様を例示し、その記載と共に本開示の原理を説明するのに役立つ。
Claims (20)
- 多成分バイポーラプレートをシールする方法であって、
第1の要素と第2の要素との間に第1のシールを挿入する工程であって、第1のシールは、第1の要素および第2の要素の少なくとも1つの表面上に形成された第1の複数の突起に整合させる、工程;
第1の要素および第2の要素を圧縮して、第1のシールへの第1の複数の突起の貫通を引き起こす工程;および
第1の要素と第2の要素との間に第1のシール表面を作り出すために、第1のシールを塑性変形させる工程
を含む、上記方法。 - 第1の要素と第2の要素との間に第2のシールを挿入する工程であって、第2のシールは、第1の要素および第2の要素の少なくとも1つの上に形成された第2の複数の突起に整合させ、第1の要素および第2の要素を十分な力で圧縮することは、第2のシールへの第2の複数の突起の貫通および第2のシール表面の形成をもたらす、工程
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 第1の要素と第2の要素との間に接着剤を挿入する工程であって、該接着剤は、第1のシールへの第1の複数の突起の貫通の深さを制御するように設計されている、工程
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記接着剤は、第1のシールと同じ材料を包含し、第1のシールより高粘度である、請求項3に記載の方法。
- 第1の複数の突起は、他の突起を超えて伸長し、硬いとして機能するように設計される少なくとも1つの突起を包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記超えて伸長する少なくとも1つの突起は、第1のシールへの第1の複数の突起の貫通の深さを制御するように設計されている、請求項5に記載の方法。
- 第1の要素と第2の要素との間にスペーサーを挿入する工程をさらに含み、該スペーサーは、第1のシールへの第1の複数の突起の貫通の深さを制御し、第1の要素と第2の要素との間のギャップ高さを決定するように設計されている、請求項1に記載の方法。
- 第1の複数の突起は、異なる高さの突起を包含する、請求項1に記載の方法。
- 第1の複数の突起は、ナイフエッジ型の突起である、請求項1に記載の方法。
- 前記接着剤は、第1の要素と第2の要素との間の第2のシールとして機能する、請求項3に記載の方法。
- 第1の要素および第2の要素;および
第1の要素と第2の要素との間に挿入されるように設計された第1のシール
を含むバイポーラプレートシステムであって、
第1のシールは、第1の要素および第2の要素の少なくとも1つの上に形成された第1の複数の突起に整合されており;
第1の要素および第2の要素の圧縮は、第1のシールへの第1の複数の突起の貫通を引き起こすように設計されており、それによって第1のシールの塑性変形を引き起こして、第1の要素と第2の要素との間に第1のシール表面が作り出される、上記バイポーラプレートシステム。 - 第1の要素と第2の要素との間に挿入されるように設計された第2のシールをさらに含み、第2のシールは、第1の要素および第2の要素の少なくとも1つの上に形成された第2の複数の突起に整合されており、第1の要素および第2の要素の圧縮は、第2のシールへの第2の複数の突起の貫通を引き起こすように設計されており、第1の要素と第2の要素との間に第2のシール表面が作り出される、請求項11に記載のシステム。
- 第1の要素と第2の要素との間に接着剤をさらに含み、該接着剤は、第1のシールへの第1の複数の突起の貫通の深さを制御するように設計されている、請求項11に記載のシステム。
- 前記接着剤は、第1のシールと同じ材料を包含し、第1のシールより高粘度である、請求項13に記載のシステム。
- 第1の複数の突起は、他の突起を超えて伸長し、硬い止め具として機能するように設計される少なくとも1つの突起を包含する、請求項11に記載のシステム。
- 前記超えて伸長する少なくとも1つの突起は、第1のシールへの第1の複数の突起の貫通の深さを制御するように設計されている、請求項15に記載のシステム。
- 第1の要素と第2の要素との間に挿入されるスペーサーをさらに含み、該スペーサーは、第1のシールへの第1の複数の突起の貫通の深さを制御し、第1の要素と第2の要素との間のギャップ高さを決定するように設計されている、請求項11に記載のシステム。
- 第1の複数の突起は、異なる高さの突起を包含する、請求項11に記載のシステム。
- 第1の複数の突起は、ナイフエッジ型の突起である、請求項11に記載のシステム。
- バイポーラプレートの対およびバイポーラプレートの対の間に配置された膜電極接合体
を含む電気化学セルであって、各バイポーラプレートは、
少なくとも2つの要素;および
少なくとも2つの要素の間に挿入され、複数の突起と整合されるように設計されたシール
を含み、少なくとも2つの要素の圧縮は、第1のシールへの複数の突起の貫通を引き起こすように設計されており、それによって第1のシールの塑性変形を引き起こして、第1の要素と第2の要素との間に第1のシール表面を作り出す、上記電気化学セル。
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