NL1001858C2 - Tweepolige plaat voor brandstofcellen. - Google Patents
Tweepolige plaat voor brandstofcellen. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1001858C2 NL1001858C2 NL1001858A NL1001858A NL1001858C2 NL 1001858 C2 NL1001858 C2 NL 1001858C2 NL 1001858 A NL1001858 A NL 1001858A NL 1001858 A NL1001858 A NL 1001858A NL 1001858 C2 NL1001858 C2 NL 1001858C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- bipolar
- bipolar plate
- cathode
- anode
- raised
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0206—Metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
- H01M8/026—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant characterised by grooves, e.g. their pitch or depth
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0206—Metals or alloys
- H01M8/0208—Alloys
- H01M8/021—Alloys based on iron
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0223—Composites
- H01M8/0228—Composites in the form of layered or coated products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0247—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form
- H01M8/0254—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the form corrugated or undulated
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
Titel; Tweepolige plaat voor brandstofcellen
De uitvinding heeft betrekking op een tweepolige plaat voor het scheiden en verbinden van naburige, in een brandstofcellenstapel aangebrachte brandstofcellen.
Bij moderne brandstofcellenopstellingen, in het bijzonder 5 bij brandstofcellenopstellingen volgens de smelt-carbonaat-techniek zijn een hoeveelheid brandstofcellen boven elkaar in een brandstofcellenstapel aangebracht, opdat deze brandstofcellen serieel en gastechnisch met elkaar kunnen worden gekoppeld. Binnen een dergelijke brandstofcellenstapel zijn de af-10 zonderlijke cellen van elkaar gescheiden door middel van een zogenoemde tweepolige plaat. Het doel van de tweepolige plaat is - het scheiden van de gasruimte aan de anode van een brandstofcel van de gasruimte aan de kathode van de naburige 15 brandstofcel, - het beschikbaar stellen van een stromingsdoorsnede, waarin het gas naar de anode respectievelijk naar de kathode wordt toegeleid en daarvan weer wordt weggeleid, - ruimte voor het plaatsen van een katalysator voor het 20 interne reformeren, en - de vorming van elektrische contacten tussen de anode en de kathode van naburige brandstofcellen.
Gebruikelijke bekende tweepolige platen zijn uit een hoeveelheid van afzonderlijke elementen opgebouwd, die afzon-25 derlijk of in samenwerking van meerdere elementen de bovengenoemde doeleinden moeten bereiken. Zo bestaat een gebruikelijke tweepolige plaat uit - een separatorplaat, die uit roestvrij staal is vervaardigd en bij voorkeur is vernikkeld en welke separatorplaat een 30 scheiding van de ruimtes bewerkstelligt, - een geperforeerde, golfplaatvormige, aan de zijde van de anode geplaatste stroomverzamelaar uit vernikkeld roestvrij staal, die naast het doel stroom te verzamelen, de aan de zijde van de anode aanwezige gasruimte vormt en ruimte voor 1 0 0 1 8 5 e 2 het opnemen van een katalysatormateriaal voor het interne reformeren biedt, - een geperforeerde, golfplaatvormige aan de zijde van de kathode geplaatste stroomverzamelaar uit roestvrij staal, die 5 aan de zijde van de kathode een gasruimte vormt, - een aan de zijde van de anode aangebrachte gatenplaat uit nikkel, die in een gelijkmatige mechanische ondersteuning van de anode voorziet, - een aan de zijde van de kathode aangebrachte gatenplaat 10 uit roestvrij staal voor het ondersteunen van de kathode en - randafsluitlijsten uit roestvrij staal, die de rand-gedeeltes afdichten en tot de stabilisatie van de brandstofcellenstapel bijdragen.
Als gevolg van de opbouw van een dergelijke gebruikelijke 15 tweepolige plaat uit de hoeveelheid van de genoemde onderdelen volgen verschillende nadelen. Als gevolg van het grote aantal onderdelen zijn de kosten voor materiaal, produktie en montage hoog; tussen de afzonderlijke onderdelen zijn hoge elektrische overgangsweerstanden aanwezig, die in het bijzonder op de 20 zijde van de kathode in de gereduceerde atmosfeer daarvan aanzienlijke waarden kunnen aannemen; het vernikkelen van de op de zijde van de anode aangebrachte stroomverzamelaar veroorzaakt aanzienlijke kosten, omdat de stroomverzamelaar pas na het stempelen kan worden vernikkeld, teneinde het ver-25 nikkelen van alle afgesneden randen te garanderen. Een uitvoeringsvorm uit nikkelplaatmateriaal is niet mogelijk.
De onderhavige uitvinding heeft tot doel een tweepolige plaat voor brandstofcellen te verschaffen, welke plaat eenvoudig is opgebouwd.
30 Dit doel wordt volgens de onderhavige uitvinding bij een tweepolige plaat van de voornoemde soort bereikt, doordat de tweepolige plaat is gevormd door een enkel, integraal plaat-lichaam, dat is voorzien van een hoeveelheid naar de anode toegekeerde en aanlegvlakken voor de anode vormende en door 35 tussenruimtes van elkaar op afstand gelegen eerste verhoogde gedeeltes en van een hoeveelheid naar de kathode toegekeerde en aanlegvlakken voor de kathode vormende en door tussenruim- 1001858 3 tes op afstand gelegen tweede verhoogde gedeeltes, waarbij de tussenruimtes tussen de eerste verhoogde gedeeltes stromings-kanalen vormen voor het op de anodezijde van de tweepolige plaat stromende brandstofgas en de tussenruimtes tussen de 5 tweede verhoogde gedeeltes stromingskanalen vormen voor het op de kathodezijde van de tweepolige plaat stromende kathodegas.
Een belangrijk voordeel van de tweepolige plaat volgens de uitvinding is de opbouw daarvan uit een enkel stuk, waardoor elektrische verbindingsplaatsen binnen de afzonden-10 lijke elementen van de tweepolige plaat overbodig zijn. Hierdoor vallen elektrische overgangsweerstanden weg en daarmee de interne ohmse weerstand van de brandstofcellenstapel, zodat de produktie van warmte wordt verminderd, hetgeen een verbetering van het rendement tot gevolg heeft.
15 Een verder voordeel is, dat de tweepolige plaat volgens de uitvinding in tegenstelling tot de gebruikelijke stroom-verzamelaars geen doorbrekingen bezit, zodat een kostbare vernikkeling na het vervaardigen van de tweepolige plaat niet meer vereist is, maar de tweepolige plaat uit een eenzijdig, 20 van te voren vernikkeld, bijvoorbeeld een door walsen geplat-teerde plaat kan worden vervaardigd. Dit leidt tot aanzienlijke kostenbesparingen.
Een verder voordeel is, dat door de eendelige opbouw van de tweepolige plaat ten opzichte van de conventionele opbouw 25 uit vijf afzonderlijke platen materiaal, gewicht en montage-kosten kunnen worden bespaard.
Voordelige uitvoeringsvormen van de tweepolige plaat volgens de uitvinding zijn in de volgconclusies genoemd.
In het hiernavolgende worden de gebruikelijke opbouw van 30 een tweepolige plaat en navolgend uitvoeringsvoorbeelden van een tweepolige plaat volgens de uitvinding onder verwijzing naar de tekening nader toegelicht, hierin toont: figuur 1 een aanzicht in perspectief van de afzonderlijke onderdelen van een brandstofcellenstapel met gebruikelijke 35 tweepolige platen; 1 0 0 1 8 5 8 4 figuur 2 een vergroot en gedeeltelijk gesneden deel-aanzicht in perspectief van de afzonderlijke onderdelen van een gebruikelijke tweepolige plaat; figuur 3 een schematisch aanzicht in perspectief van een 5 tweepolige plaat volgens een eerste uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding; en figuur 4 een schematisch gesneden deelaanzicht van een tweede uitvoeringsvoorbeeld van de tweepolige plaat in de gemonteerde toestand.
10 Bij het in figuur 1 getoonde aanzicht in perspectief van de afzonderlijke onderdelen van een brandstofcellenstapel volgens de uitvinding is met het verwijzingscijfer 8 de brandstofcellenstapel in zijn algemeenheid aangegeven. Ten behoeve van een beter overzicht zijn slechts drie brandstofcellen 9 15 getoond. Elk van de brandstofcellen 9 omvat een uit een nikkellegering vervaardigde hoog poreuze anode 1, een uit met lithium gedoteerd nikkeloxyde vervaardigde hoog poreuze kathode 2 en een tussen de anode 1 en de kathode 2 ingebedde matrix 3, waarin een door een alkali-carbonaat-smelt gevormde 20 smeltelektrolyt is gefixeerd. De tweepolige plaat volgens de uitvinding is vanzelfsprekend niet tot het gebruik van een dergelijke alkali-carbonaat-smelt-brandstofcel beperkt. Bij de weergave volgens figuur 1 zijn de anode 1, de kathode 2 en de matrix 3 van de bovenste en de onderste brandstofcel in een 25 samengevoegde toestand weergegeven, in tegenstelling tot de in het midden getoonde brandstofcel 3 waarbij deze onderdelen afzonderlijk van elkaar zijn getoond.
Tussen twee in een stapel op elkaar volgende naburige brandstofcellen 9 is telkens een tweepolige plaat 4 aange-30 bracht. Deze tweepolige platen 4 scheiden de gasruimte aan de anode 1 van een brandstofcel 9 van de gasruimte aan de kathode 2 van de naburige brandstofcel en vormen tegelijkertijd een desbetreffende stromingsdoorsnede, waarin het brand-stofgas B langs de anode en het kathodegas K langs de kathode 35 wordt geleid. Bij de weergave volgens figuur 1 wordt het brandstofgas B van voren naar achteren door de aan de zijde van de anode aanwezige gasruimte op de onderzijde van de 1001858 5 tweepolige platen 4 geleid, terwijl het kathodegas K door de aan de zijde van de kathode aanwezige gasruimte op de bovenzijde van de tweepolige platen 4 van links naar rechts wordt geleid. Het verdelen en samenvoegen van de gasstromen 5 geschiedt door middel van op alle vier zijden van de brandstofcellenstapel 8 aangebrachte gasverdelers 7, waarvan in de figuur ten behoeve van het overzicht slechts één is weergegeven.
Op de bovenzijde van de bovenste brandstofcel 9 en de .
10 onderzijde van de onderste brandstofcel 9 zijn telkens tweepolige deelplaten 4' aangebracht, die telkens slechts het aan de anode 1 van de bovenste brandstofcel respectievelijk de kathode 2 van de onderste brandstofcel vereiste gedeelte voor het vormen van de desbetreffende gasruimte omvatten.
15 De bovenste en onderste brandstofcel 9 zijn door desbe treffende isolatieplaten 5, die tegen eindplaten 6 aanliggen, elektrisch geïsoleerd. De brandstofcellenstapel 8 wordt door vier in de hoeken verlopende schroefbouten 6' vastgezet waarbij de schroefbouten in de figuur slechts gedeeltelijk zijn 20 getoond.
Figuur 2 toont in perspectief een deel van een gebruikelijke tweepolige plaat. Deze tweepolige plaat bestaat uit vijf afzonderlijke plaatelementen, die tot een tweepolige plaat zijn samengesteld. Deze zijn een uit roestvrij staal vervaar-25 digde en aan de zijde van de anode vernikkelde separator- plaat 40, die een scheiding van de gasruimtes bewerkstelligt, een geperforeerde, golfplaatvormige, aan de zijde van de anode geplaatste stroomverzamelaar 41 die eveneens uit roestvrij staal is vervaardigd, die tot doel heeft de stroom aan de 30 anode te verzamelen, de gasruimte aan de zijde van de anode te vormen en die verder ruimte biedt voor het opnemen van een katalysatormateriaal 45 voor een interne reformeringsreactie. Boven de aan de zijde van de anode aangebrachte stroomverzamelaar 41 is een aan de zijde van de anode gelegen gatenplaat 42 35 uit nikkel aangebracht, die in een gelijkmatige mechanische ondersteuning van de anode voorziet. Deze aan de zijde van de anode aangebrachte gatenplaat 42 staat direct in verbinding 1001858 6 met de anode. Onder de separatorplaat 40 is een geperforeerde, golfplaatvormige stroomverzamelaar 43 uit roestvrij staal aan de zijde van de kathode geplaatst, die de gasruintte vormt aan de zijde van de kathode. Ten opzichte van de aan de zijde van 5 de anode aangebrachte stroomverzamelaar 41 behoeft de aan de zijde van de kathode aangebrachte stroomverzamelaar 43 geen vernikkeling te omvatten. Onder de aan de zijde van de kathode aangebrachte stroomverzamelaar 43 bevindt zich een aan de zijde van de kathode aangebrachte gatenplaat 44 uit roestvrij 10 staal, die de kathode ondersteunt en daarmee direct in verbinding staat. Door deze genoemde vijf afzonderlijke elementen wordt de gebruikelijke tweepolige plaat gevormd. Verder omvat de tweepolige plaat nog randafsluitlijsten 46 en 47, die in een zijwaartse begrenzing van de gasruimtes aan de anoden 15 respectievelijk de kathoden voorzien en in een stabilisatie van de gehele brandstofcellenstapel voorzien. Deze randafsluitlijsten 46, 47 moeten echter niet als bestanddeel van de tweepolige plaat in de nauwe betekenis worden opgevat.
Bij het in figuur 3 schematisch in perspectief getoonde 20 uitvoeringsvoorbeeld van de tweepolige plaat volgens de uitvinding, wordt deze door een enkel integraal plaatlichaam 400 gevormd. Dit plaatlichaam omvat op zijn (niet weergegeven en zich op de onderzijde van de tweepolige plaat voor te stellen) naar de anode toegekeerde zijde een hoeveelheid van eerste 25 verhoogde gedeeltes 410. Overeenkomstig zijn op de van de (eveneens niet weergegeven en zich op de bovenzijde van de tweepolige plaat voor te stellen) naar de kathode toegekeerde zijde een hoeveelheid van tweede verhoogde gedeeltes 420 gevormd. Terwijl in de figuur ten behoeve van het overzicht 30 slechts telkens acht van de eerste en tweede verhoogde gedeeltes 410 respectievelijk 420 zijn getoond, zijn dit er in de praktijk natuurlijk veel meer. De verhoogde gedeeltes 410 en 420 vormen met hun puntgedeeltes telkens aanleggebieden of -vlakken voor het aanliggen van de desbetreffende elektrode, 35 dus voor de onder de tweepolige plaat voor te stellen anode en voor de boven de tweepolige plaat voor te stellen kathode. De langszijden van de tweepolige plaat zijn telkens voorzien van 1001858 7 randafsluitlijsten 430, die in figuur 3 slechts schematisch zijn weergegeven.
De tussenruimtes tussen de eerste verhoogde gedeeltes 410 vormen stromingskanalen voor het op de zijde van de anode van 5 de tweepolige plaat stromende verbrandingsgas B, daarentegen vormen de tussenruimtes tussen de tweede verhoogde gedeeltes 420 stromingskanalen voor het op de zijde van de kathode van de tweepolige plaat stromende kathodegas K.
De eerste en tweede verhoogde gedeeltes 410, 420 zijn,bij 10 voorkeur telkens op vaste afstanden ten opzichte van elkaar aangebracht. Teneinde een aanpassing aan de stromingsverhou-dingen en andere voor een brandstofcel typische parameters mogelijk te maken, kunnen ook niet-vaste afstanden worden gekozen.
15 Bij het in figuur 4 getoonde tweede uitvoeringsvoorbeeld van de tweepolige plaat volgens de uitvinding zijn de eerste en de tweede verhoogde gedeeltes 410 en 420 kalotvormig uitgevoerd. Hierdoor ontstaat ten opzichte van de piramidevormige vormgeving van de verhoogde gedeeltes bij het in figuur 3 ge-20 toonde uitvoeringsvoorbeeld een vergroting van het aanlegvlak voor de anode respectievelijk de kathode, alsmede een veer-eigenschap van de tweepolige plaat, die een gelijkmatige druk-belasting van de aangebrachte brandstofcellen alsmede een compensatie van spanningsschommelingen garandeert. Hiertoe 25 kunnen de kalotvormige eerste en tweede verhoogde gedeeltes 410 respectievelijk 420 min of meer bolvormig zijn uitgevoerd. Tussen de aan de zijde van de anode aangebrachte verhoogde gedeeltes 410 is een katalysatormateriaal in de vorm van pellets 450 aangebracht, dat voor het interne reformeren 30 van het langs de anode geleide brandstofgas dient. Deze katalysatorpellets 450 zijn dus op de achterzijde van de naar de kathode toegekeerde tweede verhoogde gedeeltes 420 ingebracht.
Het plaatlichaam 400 van de tweepolige plaat is bij 35 voorkeur door middel van stempelen, persen of dieptrekken van de eerste en tweede verhoogde gedeeltes 410, 420 uit één stuk 1001858 8 plat blik uit roestvrij staal vervaardigd, dat aan de zijde van de anode is vernikkeld.
Bij het in figuur 3 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn de eerste en tweede verhoogde gedeeltes 410, 420 volgens een 5 schaakbordpatroon telkens afwisselend ten opzichte van elkaar aangebracht, waarbij de roosterconstante van het schaakbordpatroon aan de stromingsverhoudingen en aan de andere voor brandstofcellen specifieke parameters kan worden aangepast. In een eerste richting, die de hoofdstroomrichting van het anode-10 gas B is, zijn de eerste verhoogde gedeeltes 410 overeenkomstig de rijen van de schaakbordvormige opstelling afwisselend, op elkaar volgend aangebracht, in tegenstelling tot een ten opzichte van de eerste richting verticale tweede richting, die de hoofdstroomrichting van het kathodegas K is, de tweede 15 verhoogde gedeeltes 420 overeenkomstig de kolommen van de schaakbordvormige opstelling afwisselend op elkaar volgen.
Afwijkend van dit uitvoeringsvoorbeeld kan de schaakbordvormige opstelling zodanig worden gekozen, dat de desbetreffende stromingsrichtingen van het brandstofgas B en het 20 kathodegas K met de diagonalen van het schaakbordpatroon samenvallen, hetgeen tot een vermindering van de stromings-weerstand leidt.
Afwijkend van de piramidevormige of kalotvormige uitvoering van de verhoogde gedeeltes 410, 420 van de twee be-25 schreven uitvoeringsvoorbeelden zijn ook andere vormgevingen mogelijk. Zo kunnen de eerste en tweede verhoogde gedeeltes 410, 420 ook tonvormig zijn uitgevoerd. Hierbij is het bijvoorbeeld mogelijk de lange assen van de tonvormig uitgevoerde eerste verhoogde gedeeltes 410 verticaal ten opzichte 30 van de lange assen van de tonvormig uitgevoerde tweede gedeeltes 420 aan te brengen, waarbij de lange assen van de naar de anode toegekeerde eerste verhoogde gedeeltes 410 parallel ten opzichte van de hoofdstroomrichting van het brandstofgas B en de lange assen van de naar de kathode 35 toegekeerde tweede verhoogde gedeeltes 420 parallel ten opzichte van de hoofdstroomrichting van het kathodegas K verlopen. Hierdoor volgt enerzijds een vergroting van het 1001858 9 aanlegvlak tussen de desbetreffende verhoogde gedeeltes 410, 420 en de daartegen aanliggende elektroden, dat wil zeggen de anode respectievelijk de kathode van de desbetreffende naburige brandstofcellen, waarbij anderzijds de stromings-5 weerstand niet wezenlijk wordt verhoogd.
Ook is het mogelijk, de verhoogde gedeeltes 410 en 420 verschillend uit te voeren, bijvoorbeeld de ene verhoogde gedeeltes piramide- of kalotvormig en de andere verhoogde gedeeltes tonvormig uit te voeren.
10 Verder bestaat de mogelijkheid, de piramide-, kalot-, ton- of in een andere vorm uitgevoerde verhoogde gedeeltes in een richting parallel ten opzichte van het hoofdvlak van de tweepolige plaat af te vlakken en daardoor de aanlegvlakken naar de elektroden toe te vergroten. Ook dit afvlakken kan 15 voor de verhoogde gedeeltes van de ene en andere soort verschillend worden gekozen, om bijvoorbeeld de tweepolige plaat aan verschillende mechanische sterkte-eigenschappen van de anode en de kathode aan te passen.
1001858
Claims (17)
1. Tweepolige plaat voor het schelden en verbinden van een anode en een kathode van naburige, in een brandstofcellenstapel aangebrachte brandstofcellen, met het kenmerk, dat de tweepolige plaat is gevormd door een enkel, integraal plaat- 5 lichaam (400), dat is voorzien van een hoeveelheid naar de anode (1) toegekeerde en aanlegvlakken voor de anode (1) vormende en door tussenruimtes van elkaar op afstand gelegen eerste verhoogde gedeeltes (410) en van een hoeveelheid naar de kathode (2) toegekeerde en aanlegvlakken voor de kathode (2) 10 vormende en door tussenruimtes op afstand gelegen tweede verhoogde gedeeltes (420), waarbij de tussenruimtes tussen de eerste verhoogde gedeeltes (410) stromingskanalen vormen voor het op de anodezijde van de tweepolige plaat stomende brandstof gas (B) en de tussenruimtes tussen de tweede verhoogde ge-15 deeltes (420) stromingskanalen vormen voor het op de kathode-zijde van de tweepolige plaat stromende kathodegas (K).
2. Tweepolige plaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste en de tweede verhoogde gedeeltes (410, 420) telkens op vaste afstanden ten opzichte van elkaar zijn aange- 20 bracht.
3. Tweepolige plaat volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de eerste en tweede verhoogde gedeeltes (410, 420) volgens een schaakbordpatroon afwisselend zijn aangebracht.
4. Tweepolige plaat volgens conclusie 3, met het kenmerk, 25 dat in een eerste richting die de hoofdstroomrichting van het brandstofgas (B) is en in ten opzichte van de eerste richting verticale tweede richting, die de hoofdstroomrichting van het kathodegas (K) is, eerste en tweede verhoogde gedeeltes (410, 420) overeenkomstig de rijen en kolommen van de schaakbord-30 vormige opstelling afwisselend op elkaar volgend zijn aangebracht .
5. Tweepolige plaat volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat in een eerste richting, die de hoofdstroomrichting van het brandstofgas (B) is, en in een ten opzichte van de eerste 35 richting verticale tweede richting, die de hoofdstroomrichting 1 0 0 1 8 5 8 van het kathodegas (K) is, telkens slechts eerste en tweede verhoogde gedeeltes (410, 420) overeenkomstig de diagonaal van de schaakbordvormige opstelling op elkaar volgend zijn aangebracht .
6. Tweepolige plaat volgens ten minste één der conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat de eerste en/of de tweede verhoogde gedeeltes (410, 420) piramidevormig zijn uitgevoerd.
7. Tweepolige plaat volgens ten minste één der conclusies 1 t/m 6, met het kenmerk, dat de eerste en/of de tweede ver-10 hoogde gedeeltes (410, 420) kalotvormig zijn uitgevoerd.
8. Tweepolige plaat volgens ten minste één der conclusies 1 t/m 7, met het kenmerk, dat de eerste en/of de tweede verhoogde gedeeltes (410, 420) tonvormig zijn uitgevoerd.
9. Tweepolige plaat volgens conclusie 8, met het kenmerk, 15 dat de lange assen van de tonvormig uitgevoerde eerste gedeeltes (410) verticaal ten opzichte van de lange assen van de tonvormig uitgevoerde tweede gedeeltes (420) verlopen, waarbij de lange assen van de naar de anode (1) toegekeerde eerste verhoogde gedeeltes (410) evenwijdig ten opzichte van de 20 hoofdstroomrichting van het brandstofgas (B) verlopen en de lange assen van de naar de kathode toegekeerde tweede verhoogde gedeeltes (420) evenwijdig ten opzichte van de hoofdstroomrichting van het kathodegas (K) verlopen.
10. Tweepolige plaat volgens ten minste één der conclusies 25. t/m 9, met het kenmerk, dat de piramide-, kalot- of ton vormig uitgevoerde eerste en/of tweede verhoogde gedeeltes (410, 420) zijn voorzien van afgevlakte aanlegvlakken voor de anode (1) respectievelijk voor de kathode (2).
11. Tweepolige plaat volgens ten minste één der conclusies 30. t/m 10, met het kenmerk, dat de eerste en tweede verhoogde gedeeltes (410, 420) identiek zijn uitgevoerd.
12. Tweepolige plaat volgens ten minste één der conclusies 6 t/m 10, met het kenmerk, dat de eerste en tweede verhoogde gedeeltes (410, 420) verschillend zijn uitgevoerd.
13. Tweepolige plaat volgens ten minste één der conclusies 6 t/m 10, met het kenmerk, dat het plaatlichaam (400) van de tweepolige plaat uit één stuk plat blik door middel van stem- 1 0 0 1 8 5 8 pelen, persen of dieptrekken van de eerste en tweede verhoogde gedeeltes (410, 420) is vervaardigd.
14. Tweepolige plaat volgens ten minste één der conclusies 1 t/m 13, met het kenmerk, dat het plaatlichaam (400) uit een 5 roestvrij stalen plaat is vervaardigd.
15. Tweepolige plaat volgens ten minste één der conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat de roestvrij stalen plaat aan de zijde van de anode is vernikkeld.
16. Tweepolige plaat volgens ten minste één der voorgaande 10 conclusies, met het kenmerk, dat in de tussenruimtes van de op de zijde van de anode aangebrachte eerste verhoogde gedeeltes (410) katalysator-pellets zijn aangebracht.
17. Tweepolige plaat volgens ten minste één der conclusies 1 t/m 15, met het kenmerk, dat de tweepolige plaat aan de 15 zijde van de anode is voorzien van een katalysator-laag. 1001858
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4443688 | 1994-12-08 | ||
DE4443688A DE4443688C1 (de) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | Bipolarplatte für Brennstoffzellen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1001858A1 NL1001858A1 (nl) | 1996-06-10 |
NL1001858C2 true NL1001858C2 (nl) | 1998-08-11 |
Family
ID=6535260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1001858A NL1001858C2 (nl) | 1994-12-08 | 1995-12-08 | Tweepolige plaat voor brandstofcellen. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08236127A (nl) |
CA (1) | CA2164476A1 (nl) |
DE (1) | DE4443688C1 (nl) |
GB (1) | GB2296124A (nl) |
IT (1) | IT1276060B1 (nl) |
NL (1) | NL1001858C2 (nl) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19630004C2 (de) * | 1996-07-25 | 2001-11-08 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Anodenstromkollektor für eine Schmelzkarbonatbrennstoffzelle |
US5773161A (en) * | 1996-10-02 | 1998-06-30 | Energy Research Corporation | Bipolar separator |
ATE303001T1 (de) * | 1996-10-30 | 2005-09-15 | Sulzer Hexis Ag | Batterie mit planaren hochtemperatur- brennstoffzellen |
CA2278490C (en) | 1997-01-22 | 2008-10-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuel cell and use of iron-based alloys in the construction of fuel cells |
DE19805674C1 (de) * | 1998-02-12 | 1999-09-02 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Mit Edelmetall lokal belegte bipolare Platte und Verfahren zu deren Herstellung |
GB2336937A (en) * | 1998-05-02 | 1999-11-03 | British Gas Plc | Stack assembly primarily for an electrochemical cell |
DE19835759A1 (de) * | 1998-08-07 | 2000-02-17 | Opel Adam Ag | Brennstoffzelle |
DE10044703B4 (de) * | 2000-09-09 | 2013-10-17 | Elringklinger Ag | Brennstoffzelleneinheit, Brennstoffzellenblockverbund und Verfahren zum Herstellen eines Brennstoffzellenblockverbunds |
AU2002220168A1 (en) * | 2000-11-14 | 2002-05-27 | The Regents Of The University Of California | Air breathing direct methanol fuel cell |
JP2002164062A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Araco Corp | 燃料電池用セパレータおよびその製造方法 |
US6720101B1 (en) | 2001-06-08 | 2004-04-13 | Palcan Fuel Cell Co. Ltd | Solid cage fuel cell stack |
EP1447869A1 (en) * | 2003-02-15 | 2004-08-18 | Haldor Topsoe A/S | Interconnect device, fuel cell and fuel cell stack |
DE102005026060A1 (de) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Bohmann, Dirk, Dr.-Ing. | Bipolarplatte |
US7740988B2 (en) * | 2006-03-31 | 2010-06-22 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell plate structure having baffles in wet seal area |
US8137741B2 (en) | 2007-05-10 | 2012-03-20 | Fuelcell Energy, Inc. | System for fabricating a fuel cell component for use with or as part of a fuel cell in a fuel cell stack |
DE102009059343A1 (de) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | Muhr und Bender KG, 57439 | Federelement als offenes Wellenband |
DE102011051440A1 (de) | 2011-06-29 | 2012-05-10 | Innovations- und Informationszentrum Schneiden und Fügen e.V. | Verfahren zur Herstellung eines Interkonnektors für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle, Interkonnektor sowie Hochtemperatur-Brennstoffzelle |
DE102018200842B4 (de) | 2018-01-19 | 2023-07-06 | Audi Ag | Brennstoffzellenplatte, Bipolarplatten und Brennstoffzellenaufbau |
CN111640961A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-08 | 浙江锋源氢能科技有限公司 | 一种燃料电池模块和燃料电池堆 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB966407A (en) * | 1962-03-22 | 1964-08-12 | Exxon Research Engineering Co | Fuel cell pack construction |
US3234050A (en) * | 1962-01-02 | 1966-02-08 | Exxon Research Engineering Co | Fuel cell |
JPS58129788A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩燃料電池積層体 |
JPS58129787A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩燃料電池積層体 |
EP0098605A2 (en) * | 1982-07-08 | 1984-01-18 | Energy Research Corporation | Fuel cell catalyst member and method of making same |
JPS61267269A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | 溶融炭酸塩形燃料電池用燃料側流路板 |
JPS6313276A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池のバイポ−ラ板 |
JPH01167958A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Tokyo Gas Co Ltd | 内部改質式溶融炭酸塩型燃料電池 |
EP0357025A1 (en) * | 1988-08-31 | 1990-03-07 | Nkk Corporation | Fuel cell |
JPH0290470A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | 積層形燃料電池 |
EP0397072A1 (de) * | 1989-05-12 | 1990-11-14 | Asea Brown Boveri Ag | Anordnung einer Vielzahl zu einem Stapel zusammengebauter flacher, ebener Hochtemperatur-Brennstoffzellen |
EP0410166A1 (de) * | 1989-07-24 | 1991-01-30 | Asea Brown Boveri Ag | Bauteil zur StromfÀ¼hrung für Hochtemperatur-Brennstoffzellen |
JPH06310158A (ja) * | 1993-04-28 | 1994-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 内部改質形燃料電池装置および燃料電池発電システム |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3709736A (en) * | 1970-08-17 | 1973-01-09 | Engelhard Min & Chem | Fuel cell system comprising noncirculating,counter-current gas flow means |
US4389467A (en) * | 1979-12-27 | 1983-06-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Porous electrolyte retainer for molten carbonate fuel cell |
US4937152A (en) * | 1988-09-26 | 1990-06-26 | Nkk Corporation | Fuel cell |
EP0378812A1 (de) * | 1989-01-18 | 1990-07-25 | Asea Brown Boveri Ag | Anordnung von Brennstoffzellen auf der Basis eines Hochtemperatur-Feststoffelektrolyten aus stabilisiertem Zirkonoxyd zur Erzielung höchsmöglicher Leistung |
JPH04237962A (ja) * | 1991-01-18 | 1992-08-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 平板型固体電解質燃料電池 |
DE4237602A1 (de) * | 1992-11-06 | 1994-05-11 | Siemens Ag | Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Stapel und Verfahren zu seiner Herstellung |
US5527363A (en) * | 1993-12-10 | 1996-06-18 | Ballard Power Systems Inc. | Method of fabricating an embossed fluid flow field plate |
-
1994
- 1994-12-08 DE DE4443688A patent/DE4443688C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-13 GB GB9520957A patent/GB2296124A/en not_active Withdrawn
- 1995-10-31 IT IT95MI002249A patent/IT1276060B1/it active IP Right Grant
- 1995-12-05 CA CA002164476A patent/CA2164476A1/en not_active Abandoned
- 1995-12-05 JP JP7316773A patent/JPH08236127A/ja not_active Withdrawn
- 1995-12-08 NL NL1001858A patent/NL1001858C2/nl not_active IP Right Cessation
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3234050A (en) * | 1962-01-02 | 1966-02-08 | Exxon Research Engineering Co | Fuel cell |
GB966407A (en) * | 1962-03-22 | 1964-08-12 | Exxon Research Engineering Co | Fuel cell pack construction |
JPS58129788A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩燃料電池積層体 |
JPS58129787A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩燃料電池積層体 |
EP0098605A2 (en) * | 1982-07-08 | 1984-01-18 | Energy Research Corporation | Fuel cell catalyst member and method of making same |
JPS61267269A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | 溶融炭酸塩形燃料電池用燃料側流路板 |
JPS6313276A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池のバイポ−ラ板 |
JPH01167958A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Tokyo Gas Co Ltd | 内部改質式溶融炭酸塩型燃料電池 |
EP0357025A1 (en) * | 1988-08-31 | 1990-03-07 | Nkk Corporation | Fuel cell |
JPH0290470A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | 積層形燃料電池 |
EP0397072A1 (de) * | 1989-05-12 | 1990-11-14 | Asea Brown Boveri Ag | Anordnung einer Vielzahl zu einem Stapel zusammengebauter flacher, ebener Hochtemperatur-Brennstoffzellen |
EP0410166A1 (de) * | 1989-07-24 | 1991-01-30 | Asea Brown Boveri Ag | Bauteil zur StromfÀ¼hrung für Hochtemperatur-Brennstoffzellen |
JPH06310158A (ja) * | 1993-04-28 | 1994-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 内部改質形燃料電池装置および燃料電池発電システム |
US5518827A (en) * | 1993-04-28 | 1996-05-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Internal reforming type fuel cell device and fuel cell generating system |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 106, no. 14, 6 April 1987, Columbus, Ohio, US; abstract no. 105508, FUJITA: "Gas-passage plates for molten-carbonate fuel cells" XP002064217 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 239 (E - 206) 25 October 1983 (1983-10-25) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 217 (E - 624) 21 June 1988 (1988-06-21) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 439 (E - 827) 3 October 1989 (1989-10-03) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 282 (E - 0942) 19 June 1990 (1990-06-19) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 095, no. 002 31 March 1995 (1995-03-31) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 11, no. 119 (E - 499) 14 April 1987 (1987-04-14) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL1001858A1 (nl) | 1996-06-10 |
GB9520957D0 (en) | 1995-12-13 |
ITMI952249A1 (it) | 1997-05-01 |
DE4443688C1 (de) | 1996-03-28 |
IT1276060B1 (it) | 1997-10-24 |
GB2296124A (en) | 1996-06-19 |
CA2164476A1 (en) | 1996-06-09 |
JPH08236127A (ja) | 1996-09-13 |
ITMI952249A0 (nl) | 1995-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL1001858C2 (nl) | Tweepolige plaat voor brandstofcellen. | |
CN103500837B (zh) | 电池板栅 | |
CN100421295C (zh) | 蓄电池组件 | |
US4869800A (en) | Cell arrangement for a filter press type stack of cells | |
EP0215078A1 (en) | MONOPOLAR AND BIPOLAR ELECTROLYSER AND RELATIVE ELECTRODES STRUCTURES. | |
JP4154002B2 (ja) | 角柱形電池セル | |
US5384208A (en) | Cell structure for electrolyzer units and fuel cells | |
CA2728953C (en) | Fuel cell assembly having embossed separator plates | |
NO158306B (no) | Elektrolyseapparat for alkalisk vannelektrolyse og fremgangsmaate for fremstilling av apparatet. | |
US4035280A (en) | Contact bar for electrolytic cells | |
CA2414003C (en) | Device for electrically contacting electrodes in high-temperature fuel cells | |
KR20110077011A (ko) | 조전지 | |
KR101140757B1 (ko) | 배터리 셀을 외부적으로 연결하기 위한 연결 구조체 | |
US20070218331A1 (en) | Fuel Cell Stack | |
NO171645B (no) | Elektrolyseinnretning | |
WO2000010214A3 (de) | Hochtemperatur-brennstoffzelle mit nickelnetz und hochtemperatur- brennstoff- zellenstapel mit einer solchen zelle | |
US4482448A (en) | Electrode structure for electrolyser cells | |
CN116344835A (zh) | 一种双极性极板、制备工艺、双极性电池 | |
KR20100057965A (ko) | 멀티 셀 구조를 가지는 평관형 고체산화물 연료전지 | |
WO2002041435A3 (de) | Zellenanordnung für einen elektronischen energiewandler und verfahren zur herstellung einer solchen | |
US20050181259A1 (en) | Fuel cell architecture | |
EP0082643B1 (en) | An electrode structure for electrolyser cells | |
CN217839188U (zh) | 一种组合式极板 | |
RU2373305C2 (ru) | Электролитическая ячейка с увеличенной активной поверхностью мембраны | |
CN219568086U (zh) | 一种改良型组合式极板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
RD2N | Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report) |
Effective date: 19980610 |
|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20000701 |