JP2023522864A - 流体案内アセンブリ - Google Patents
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Abstract
Description
- チャネル構造体を設けるステップと、
- チャネル構造体の両端に多孔質分配器を設けるステップと、
- チャネル構造体上にガス拡散層を設けるステップと、
を含む。
2 膜
3 アノード電極層
4 カソード電極層
5 ガス拡散層
6 第1の流れ場構造体
60 セパレータプレート
61 分配チャネル
62 流れ場チャネル
620 チャネル構造体
63 分配器
7 第2の流れ場構造体
70 セパレータプレート
71 分配チャネル
72 流れ場チャネル
720 チャネル構造体
73 分配器
730 穴
731 スリット
90 燃料マニホールド
91 酸化剤マニホールド
92 冷媒マニホールド
A 活性化領域
Claims (25)
- 燃料電池のための流体案内アセンブリであって、
チャネル構造体(620、720)と、前記チャネル構造体(620、720)上に配置されたガス拡散層(5)とを備え、前記チャネル構造体(620、720)が、前記チャネル構造体(620、720)の第1の端部から反対側の第2の端部まで延在する流れ場チャネル(62、72)を画定し、
前記チャネル構造体(620、720)の両端に、前記チャネル構造体(620、720)の全幅にわたって延在する多孔質の分配器(63、73)が配置されていることを特徴とする、流体案内アセンブリ。 - 前記分配器(63、73)が、一部品で形成され、10%~90%の有孔率を有する、請求項1に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)の幅にわたって有孔率が変化する、請求項1または2に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)の長さが前記流れ場チャネル(62、72)の長さの1%~10%である、請求項1から3のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)の前記長さが0.1mm~20mmである、請求項4に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)の高さが前記チャネル構造体(620、720)の高さと等しい、請求項1から5のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)の高さが前記チャネル構造体(620、720)の高さよりも低い、請求項1から5のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)の高さが、前記ガス拡散層(5)の高さと前記チャネル構造体(620、720)の高さとの合計と等しい、請求項7に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)の高さが前記チャネル構造体(620、720)の高さよりも高い、請求項1から5のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)の高さが50μm~400μmである、請求項6から9のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記流れチャネル構造体(620、720)と前記分配器(63、73)とが互いに恒久的に接続されている、請求項1から10のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記ガス拡散層(5)と、前記流れチャネル構造体(620、720)と、前記分配器(63、73)とが、互いに恒久的に接続されている、請求項11に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)が、開気孔フォーム、穴パターン(730)およびスリットパターン(731)からなるグループのうち少なくとも1つを備える、請求項1から12のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)が、円形の、楕円形の、または角度の付いた穴(730)を備える、請求項13に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)が、直線状の、湾曲した、または角度の付いたスリット(731)を備える、請求項13に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記分配器(63、73)が、金属、プラスチックまたは樹脂で作製されている、請求項1から15のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記チャネル構造体(620、720)が、直線状の、蛇行形状の、またはインターディジット型の流れ場チャネル(62、72)を備える、請求項1から16のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリ。
- 前記チャネル構造体(620、720)と前記分配器とが単一部品で一体形成されている、請求項11から17のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリ。
- 請求項1から18のいずれか一項に記載の流体案内アセンブリと、前記流体案内アセンブリを収容するための凹部を有するセパレータプレート(60、70)とを備える流れ場構造体(6、7)であって、
マニホールド(90、91)と、
前記チャネル構造体(620、720)の前記第1の端部における前記分配器(63、73)にガスを供給するための、かつ前記チャネル構造体(620、720)の前記第2の端部における前記分配器(63、73)からガスを収集するための分配チャネル(61、71)と、
をさらに備える流れ場構造体(6、7)。 - 請求項19に記載の2つの流れ場構造体(6、7)によって補強された少なくとも1つの膜電極アセンブリ(2、3)を備える燃料電池(1)。
- 2つの集電板および2つのバッキングプレート備える燃料電池(1)であって、1つの集電板が各流れ場構造体(6、7)に隣接して配置されており、1つのバッキングプレートが各集電板に隣接して配置されている、請求項20に記載の燃料電池(1)。
- 流体案内アセンブリを製造するための方法であって、
チャネル構造体(620、720)を設けるステップと、
前記チャネル構造体(620、720)の両端に多孔質の分配器(63、73)を設けるステップと、
前記チャネル構造体(620、720)上にガス拡散層(5)を設けるステップと
を含む方法。 - 前記チャネル構造体(620、720)と2つの前記分配器(63、73)とを互いに恒久的に接続するステップを含む、請求項22に記載の方法。
- 前記チャネル構造体(620、720)と前記分配器(63、73)とを接続する前記ステップと同時に、またはその後に、前記ガス拡散層(5)を、前記チャネル構造体(620、720)および2つの前記分配器(63、73)に対して恒久的に接続するステップを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記恒久的に接続するステップが、プレス、あるいは加熱およびプレスを含む、請求項23または24に記載の方法。
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