JP5963947B2 - 電気化学システム - Google Patents
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Description
・例えば燃料セルのような個々の電気化学セルの電極の電気接触、及び、セルの直接回路を可能にさせる隣接したセルへの電流の連続的な伝導
・例えば反応ガスのような媒体のセルへの供給、及び、電気化学活性領域に配置されたチャネル構造、いわゆるフローフィールドを通じた反応生成物の除去
・電気化学セル中の反応によって生じる熱の伝達、及び、
・異なる媒体及び冷却チャネルの互いに対する及び外部に対するシーリング。
2つのセパレータプレートと、
これらのセパレータプレートの間に配置された膜電極アッセンブリ(MEA)と、を備え、
前記MEAは、少なくとも前記セパレータプレートの間の領域に配置され、
前記セパレータプレート及び前記MEAはそれぞれ、前記電気化学システムの組み立ての際の位置決めデバイスの位置に、前記セパレータプレート及び前記MEAの水平整合配列(flush arrangement)のために少なくとも2つの通路開口を備え、そして、
弾性ブリッジが、少なくとも1つの前記位置決めデバイスへの機械的な突き当てのための少なくとも1つの前記通路開口の周囲に配置されていることで、
前記セパレータプレート及び前記MEAの積み重ねの際に、前記MEAが、前記セパレータプレートの間で積層方向に対して直角な方向において所定の位置に合わさる。
少なくとも2つの位置決めデバイスを有する位置決め装置と、
少なくとも2つのセパレータプレート、及び、MEAと、を備え、
前記セパレータプレート及び前記MEAはそれぞれ、前記電気化学システムの組み立ての際の位置決めデバイスの位置に、前記セパレータプレート及び前記膜電極アッセンブリの水平整合配列のために少なくとも2つの通路開口を備え、
弾性ブリッジが、少なくとも1つの前記位置決めデバイスへの機械的な突き当てのための少なくとも1つの前記通路開口の周囲に配置されていることで、
前記セパレータプレート及び前記MEAの積み重ねの際に、前記MEAが、前記セパレータプレートの間で積層方向に対して直角な方向において所定の位置に合わさる。
Claims (14)
- 電気化学システム(1)であって、
2つのセパレータプレート(2、3)と、
これらのセパレータプレート(2、3)の間に配置された膜電極アッセンブリ(4)と、を備え、
前記膜電極アッセンブリ(4)は、少なくとも前記セパレータプレート(2、3)の間の領域に配置され、
前記セパレータプレート(2、3)及び前記膜電極アッセンブリ(4)はそれぞれ、前記電気化学システム(1)の組み立ての際の位置決めデバイス(6a、6b)の位置に、前記セパレータプレート(2、3)及び前記膜電極アッセンブリ(4)の水平整合配列のために少なくとも2つの通路開口(5a、5b)を備え、
弾性ブリッジ(7)が、少なくとも1つの前記位置決めデバイス(6a、6b)への機械的な突き当てのための少なくとも1つの前記通路開口(5a、5b)の周囲に配置されていることで、
前記セパレータプレート(2、3)及び前記膜電極アッセンブリ(4)の積み重ねの際に、前記膜電極アッセンブリ(4)が、前記セパレータプレート(2、3)の間で積層方向に対して直角な方向において所定の位置に合わされ、
前記弾性ブリッジ(7)は、前記膜電極アッセンブリ(4)中の孔に隣接しており、当該孔は、媒体の通路として機能しない、
ことを特徴とする電気化学システム。 - 前記膜電極アッセンブリ(4)は、セパレータプレート(2、3)に向くその少なくとも1つの表面上に、少なくとも部分的に、ガス拡散層(8)を備えている、ことを特徴とする請求項1に記載の電気化学システム。
- 少なくとも1つの前記セパレータプレート(2、3)は、前記膜電極アッセンブリ(4)の電位化学活性領域(10)の範囲を周方向に定めるためのシール(9a、9b)を備えている、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気化学システム。
- 前記シール(9a、9b)は、ガス拡散層(8)によって覆われている前記膜電極アッセンブリ(4)の領域を囲む、ことを特徴とする請求項3に記載の電気化学システム。
- 前記シールは、シーリングビード(9a)として形成されている、ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の電気化学システム。
- 前記シーリングビード(9a)は、前記セパレータプレート(2、3)の一体構造として形成されている、ことを特徴とする請求項5に記載の電気化学システム。
- 前記シールは、エラストマーのリブ(9b)、及び/又は、挿入枠として実現されている、ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の電気化学システム。
- 前記膜電極アッセンブリ(4)は、前記ガス拡散層の領域において、0.1mmから0.7mmの厚さを有している、ことを特徴とする請求項2に記載の電気化学システム。
- 前記弾性ブリッジ(7)は、前記積層方向に対して直角な方向において、0.5mmから3mmの最小幅を示す、ことを特徴する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電気化学システム。
- 前記弾性ブリッジ(7)は、前記膜電極アッセンブリ(4)の外周に形成されている、ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の電気化学システム。
- 前記膜電極アッセンブリは、個々の前記位置決めデバイス(6a、6b)に突き当てるための、1つ、2つ、3つ、又は、それ以上の弾性ブリッジ(7a、7b、7c、7d、7e)を備える、ことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の電気化学システム。
- 電気化学システムの生産のための構造であって、
少なくとも2つの位置決めデバイス(6a、6b)を有する位置決め装置と、
少なくとも2つのセパレータプレート(2、3)、及び、膜電極アッセンブリ(4)と、を備え、
前記セパレータプレート(2、3)及び前記膜電極アッセンブリ(4)はそれぞれ、前記電気化学システム(1)の組み立ての際の位置決めデバイス(6a、6b)の位置に、前記セパレータプレート(2、3)及び前記膜電極アッセンブリ(4)の水平整合配列のために少なくとも2つの通路開口(5a、5b)を備え、
弾性ブリッジ(7)が、少なくとも1つの前記位置決めデバイス(6a、6b)への機械的な突き当てのための少なくとも1つの前記通路開口(5a、5b)の周囲に配置されていることで、
前記セパレータプレート(2、3)及び前記膜電極アッセンブリ(4)の積み重ねの際に、前記膜電極アッセンブリ(4)が、前記セパレータプレート(2、3)の間で積層方向に対して直角な方向において所定の位置に合わされ、
前記弾性ブリッジ(7)は、前記膜電極アッセンブリ(4)中の孔に隣接しており、当該孔は、媒体の通路として機能しない、
ことを特徴とする構造。
- 前記膜電極アッセンブリ(4)の外縁は、少なくとも1つの前記弾性ブリッジ(7)の領域において、不変的な圧力が前記膜電極アッセンブリ(4)の外側から前記膜電極アッセンブリ(4)の周囲に付き当たる位置決めデバイスに作用するようなサイズを有する、ことを特徴とする請求項12に記載の構造。
- 少なくとも1つの弾性ブリッジ(7)は、前記膜電極アッセンブリ(4)の内側領域にある位置決めデバイス(6)に突き当たることができるように設計されて、前記膜電極アッセンブリ(4)が2つの位置決めデバイス(6)の間で張った状態になる、ことを特徴とする請求項12に記載の構造。
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