JP7330270B2 - 燃料電池 - Google Patents
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Description
本願は、エーホー・グループ・エンジニアリング・アーゲー名義の2018年7月5日出願のスイス出願第00838/18号の優先権を主張するものであり、その全内容は参照として本願に組み込まれる。
図1は、一実施形態に係る単一の電池(セル)組立体の分解図を示し、両端のプレート10、11(底部プレート10と頂部プレート11)、膜電極接合体(MEA)12と、MEAの両側の中間部にあるガス拡散層(GDL)12’と、プレートとガスマニホールドを有するMEA12の延長部との間でMEA12の両側に広がるガスケット13、14とを備える。
流路体20は多様な方法を用いて多様な形状に生成可能である。いくつかの例を本願で示すが、本発明は以下で説明したり図示されたりする構造に限定されるものではない。
図2は、ガスケット組立体と、流路部20の構造として提案される例の詳細図を示す。この構造は、X方向に沿った平行なワイヤ21と、頂部の平坦部22で構成されている。複数のワイヤ21が、ガス流の方向に平行なX方向に沿っている。
構造2Bは、互いに垂直に向けて重ねたX方向に沿った平行なワイヤ21とY方向に沿って平行なワイヤ23で構成される。複数のワイヤ21は、ガス流の方向に平行であるX方向に沿っていて、頂部に位置する複数のワイヤ23は、底部のワイヤ21の機械的及び構造的な支持体として機能する。
構造2Cは、X方向に沿った平行なワイヤ24と、ワイヤ24に垂直な向きでY方向に沿って編み込まれたより細いワイヤ25で構成される。複数のワイヤ24は、ガス流の方向に平行であるX方向に沿っていて、ワイヤ24に編み込まれた複数のワイヤ25は、ワイヤ24用の機械的及び構造的な支持体として機能する。
このような流路構造体20を積層組立体に組み込むのにはいくつかの設計の選択肢と可能性がある。その例の一部が図7に示されている。
11 頂部プレート
12 膜電極接合体
13、14 ガスケット
15 サブガスケット
16 封止材
17 フレーム
20 流路体
21、23、24、25 ワイヤ
22 平坦部
30 冷却プレート
Claims (12)
- 底部プレート(10)と、頂部プレート(11)と、前記底部プレートと前記頂部プレートとの間に膜電極接合体(12)によって形成された活性領域と、前記膜電極接合体(12)の両側のガスケット(13、14)と、を少なくとも備える燃料電池であって、該燃料電池内でガスを通過させるためのマニホールド(A、B、C、D)を更に備え、流路体が前記マニホールドと前記活性領域との間に位置し、前記流路体(20)が、前記流路体(20)の全高にわたる機械的構造体を備え、前記機械的構造体が複数の第一ワイヤ(21、24)と平坦部(22)を備え、前記複数の第一ワイヤ(21、24)が前記平坦部(22)上に取り付けられていることを特徴とする燃料電池。
- 前記複数の第一ワイヤ(21、24)が直線状であるか又は湾曲していて、直線状のチャネル又は傾斜したチャネル(28)又は湾曲したチャネル(28)を形成している、請求項1に記載の燃料電池。
- 前記複数の第一ワイヤ(21、24)が同じ物質製又は異なる物質製である、請求項1又は2に記載の燃料電池。
- 前記複数の第一ワイヤ(21、24)が金属及び/又は合成材製である、請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料電池。
- 前記ガスケット(13、14)が前記流路体(20)を備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の燃料電池。
- 前記底部プレート(10)及び前記頂部プレート(11)が前記流路体(20)を備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の燃料電池。
- 前記マニホールドが前記燃料電池の流入口と流出口を形成し、前記流入口の流路体(20)が前記流出口の流路体(20)と同じである、請求項1から6のいずれか一項に記載の燃料電池。
- 前記マニホールドが前記燃料電池の流入口と流出口を形成し、前記流入口の流路体(20)が前記流出口の流路体(20)と同じではない、請求項1から6のいずれか一項に記載の燃料電池。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の燃料電池を少なくとも一つと冷却プレート(30)とを備える組立体。
- 複数の積み重なった燃料電池と冷却プレートとを備え、前記冷却プレートが燃料電池同士の間に介在している、請求項9に記載の組立体。
- 前記流路体(20)を備えるフレーム(17)を備え、前記フレームが燃料電池同士の間のスペーサ及び前記流路体の支持体として機能する、請求項9又は10に記載の組立体。
- 請求項1から4のいずれか一項に記載の流路体(20)又は請求項11に記載のフレーム(17)を製造するための方法であって、前記流路体(20)又は前記フレーム(17)を圧縮成形又は射出成形するステップを備える方法。
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