JP5241049B2 - 燃料電池 - Google Patents
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Description
1.提案された内部燃料多段化は、アノード側空間の燃料分布を改善する新規かつ経済的な方法である。
2.この技術は、セル全体の温度分布を改善し最適化する。
3.この技術は、燃料組成勾配を最小化することにより燃料利用率抵抗を最小にする。
4.多段化技術は、多層化された燃料電池スタックを実施する非常に単純な方法である。
5.多段化プレートの形状及び他のパラメータは最適化でき、より良い燃料電池の性能をもたらす。
6.多段化プレートは既存の流路及びマニホールドを複雑にせず、圧力低下をまねかない。
7.熱膨張、電気伝導性、及び他の特性がスタック構成要素の熱膨張、電気伝導性、及び他の特性と一致するように、プレートは同じスタック材料で作られる。
8.薄いプレートは、スタックの高さ又は重さにおける劇的増加を引き起こさない。
9.この技術は、利益の増加のためにカソード側空気の多段化に等しく適合される。
10.提案された多段化技術は、円盤状平板型燃料電池、及び円筒型燃料電池にまで拡張できる。
11.提案された技術は、他の固体電解質型燃料電池(例えば、PEM)にも適用できる。
12 アノード
14 カソード
18 燃料電池アセンブリ
20 多段化プレート
22、24 支流
24 底面部
26、28 多段化プレート
30 上段流
32 中段流
34 下段流
50、52 アノード
51 中間部分
60、61、62、63 穴
Claims (24)
- アノード側及びカソード側を有し、燃料が前記アノード側を流れ、空気が前記カソード側を流れる燃料電池であって、
アノード、
前記アノードを横切る燃料流のための経路を定めるアノードチャンバ、及び
前記アノードチャンバの中に配置され、前記燃料流を前記アノードの異なる多段化領域へ分割する多段化プレートを備え、
前記多段化プレートが、前記アノードと平行に延在し、
長方形の穴を前記燃料流の下流側に有するように形成される、燃料電池。
- アノード側及びカソード側を有し、燃料が前記アノード側を流れ、空気が前記カソード側を流れる燃料電池であって、
アノード、
前記アノードを横切る燃料流のための経路を定めるアノードチャンバ、及び
前記アノードチャンバの中に配置され、前記燃料流を前記アノードの異なる多段化領域へ分割する多段化プレートを備え、
前記多段化プレートが、前記アノードと平行に延在し、三角形の穴を前記燃料流の下流側に有するように形成される、燃料電池。
- アノード側及びカソード側を有し、燃料が前記アノード側を流れ、空気が前記カソード側を流れる燃料電池であって、
アノード、
前記アノードを横切る燃料流のための経路を定めるアノードチャンバ、及び
前記アノードチャンバの中に配置され、前記燃料流を前記アノードの異なる多段化領域へ分割する多段化プレートを備え、
前記多段化プレートが、前記アノードと平行に延在し、
複数の湾曲した穴を前記燃料流の下流側に有するように形成される、燃料電池。
- 前記多段化プレートが第1の多段化プレートである請求項1乃至3のいずれか一項に記載の燃料電池であって、
第2の多段化プレートを含み、前記第1及び第2の多段化プレートが前記燃料流を前記アノードの3つの異なる部分にわたって分割することを特徴とする、燃料電池。
- 前記第1及び第2の多段化プレートの少なくとも1つが、長方形の穴を前記燃料流の下流側に有するように形成されることを特徴とする、請求項4に記載の燃料電池。
- 前記第1及び第2の多段化プレートの少なくとも1つが、三角形の穴を前記燃料流の下流側に有するように形成されることを特徴とする、請求項4に記載の燃料電池。
- 前記第1及び第2の多段化プレートの少なくとも1つが、複数の湾曲した穴を前記燃料流の下流側に有するように形成されることを特徴とする、請求項4に記載の燃料電池。
- 前記多段化プレートが、環状の空間を前記アノードのまわりに形成することを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の燃料電池。
- アノード側及びカソード側を有し、燃料が前記アノード側を流れ、空気が前記カソード側を流れる燃料電池であって、
アノード、
前記アノードを横切る燃料流のための経路を定めるアノードチャンバ、及び
前記アノードチャンバの中に配置され、前記燃料流を前記アノードの異なる多段化領域へ分割する多段化プレートを備え、
前記多段化プレートが、前記アノードと平行に延在し、少なくとも1つのスロットを前記燃料流の下流側に有するように形成され、
前記多段化プレートが、環状の空間を前記アノードのまわりに形成する、燃料電池。
- 前記多段化プレートが第1の多段化プレートである請求項8に記載の燃料電池であって、
第2の多段化プレートを含み、前記第1及び第2の多段化プレートが前記燃料流を前記アノードの3つの異なる部分にわたって分割することを特徴とする、請求項8に記載の燃料電池。
- 前記第2の多段化プレートが、少なくとも1つのスロットを前記燃料流の下流側に有するように形成されることを特徴とする、請求項10に記載の燃料電池。
- アノード側及びカソード側を有し、燃料が前記アノード側を流れ、空気が前記カソード側を流れる燃料電池であって、
アノード、
前記アノードを横切る燃料流のための経路を定めるアノードチャンバ、及び
前記アノードチャンバの中に配置され、前記燃料流を前記アノードの異なる多段化領域へ分割する多段化プレートを備え、
前記多段化プレートが円盤状平板の形状を有する、燃料電池。
- アノード側及びカソード側を有し、燃料が前記アノード側を流れ、空気が前記カソード側を流れる燃料電池であって、
アノード、
前記アノードを横切る燃料流のための経路を定めるアノードチャンバ、及び
前記アノードチャンバの中に配置され、前記燃料流を前記アノードの異なる多段化領域へ分割する多段化プレートを備え、
前記多段化プレートが、前記アノードと平行に延在し、
円盤状平板の形状を有する、燃料電池。
- 前記多段化プレートが、中心穴及び少なくとも1つのスロットを有するように形成されることを特徴とする、請求項13に記載の燃料電池。
- 前記第1又は第2の多段化プレートが円盤状平板の形状を有することを特徴とする、請求項4に記載の燃料電池。
- 前記第1及び第2の多段化プレートの少なくとも1つが、中心穴及び少なくとも1つのスロットを有するように形成されることを特徴とする、請求項15に記載の燃料電池。
- 前記多段化プレートが電気伝導のための手段を含むことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の燃料電池。
- アノード側及びカソード側を有し、燃料が前記アノード側を流れ、空気が前記カソード側を流れる燃料電池であって、
アノード、
前記アノードを横切る燃料流のための経路を定めるアノードチャンバ、及び
前記アノードチャンバの中に配置され、前記燃料流を前記アノードの異なる多段化領域へ分割する多段化プレートを備え、
前記多段化プレートが、前記アノードと平行に延在し、前記燃料流を前記アノードの第1部分と前記アノードの第2部分の間で分割する長さを有し、
前記多段化プレートが電気伝導のための手段を含み、
電気伝導のための前記手段が、前記多段化プレートを貫通する少なくとも1つの充填されたビアから成る、燃料電池。
- 前記第1及び第2の多段化プレートが電気伝導のための手段を含むことを特徴とする、請求項4に記載の燃料電池。
- 電気伝導のための手段が、前記第1及び第2の多段化プレートを貫通する少なくとも1つの充填されたビアから成ることを特徴とする、請求項19に記載の燃料電池。
- アノード側及びカソード側を有し、燃料が前記アノード側を流れ、空気が前記カソード側を流れる燃料電池であって、
アノード、
前記アノードを横切る燃料流のための経路を定めるアノードチャンバ、及び
前記アノードチャンバの中に配置され、前記燃料流を前記アノードの異なる多段化領域へ分割する多段化プレートを備え、
前記多段化プレートが、前記アノードと平行に延在し、前記燃料流を前記アノードの第1部分と前記アノードの第2部分の間で分割する長さを有し、
前記アノードチャンバが、環状の空間を前記アノードのまわりに形成し、
前記多段化プレートが電気伝導のための手段を含む、燃料電池。
- 電気伝導のための前記手段が、前記多段化プレートを貫通する少なくとも1つの充填されたビアから成ることを特徴とする、請求項21に記載の燃料電池。
- 前記第1及び第2の多段化プレートが電気伝導のための手段を含むことを特徴とする、請求項10に記載の燃料電池。
- 電気伝導のための前記手段が、前記第1及び第2の多段化プレートを貫通する少なくとも1つの充填されたビアから成ることを特徴とする、請求項23に記載の燃料電池。
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