RU2353022C1 - Топливный элемент и сепаратор топливного элемента - Google Patents

Топливный элемент и сепаратор топливного элемента Download PDF

Info

Publication number
RU2353022C1
RU2353022C1 RU2007130366/09A RU2007130366A RU2353022C1 RU 2353022 C1 RU2353022 C1 RU 2353022C1 RU 2007130366/09 A RU2007130366/09 A RU 2007130366/09A RU 2007130366 A RU2007130366 A RU 2007130366A RU 2353022 C1 RU2353022 C1 RU 2353022C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
linear
flow path
gas flow
cooler
Prior art date
Application number
RU2007130366/09A
Other languages
English (en)
Inventor
Йошинори ЯМАМОТО (JP)
Йошинори ЯМАМОТО
Юйчи ЯГАМИ (JP)
Юйчи ЯГАМИ
Джиро АЙЗАКИ (JP)
Джиро АЙЗАКИ
Джуничи ШИРАХАМА (JP)
Джуничи ШИРАХАМА
Сого ГОТО (JP)
Сого ГОТО
Цуйоши ТАКАХАШИ (JP)
Цуйоши ТАКАХАШИ
Томоказу ХАЯШИ (JP)
Томоказу ХАЯШИ
Original Assignee
Тойота Джидоша Кабушики Кайша
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тойота Джидоша Кабушики Кайша filed Critical Тойота Джидоша Кабушики Кайша
Application granted granted Critical
Publication of RU2353022C1 publication Critical patent/RU2353022C1/ru

Links

Images

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
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H01M8/0265—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant the reactant or coolant channels having varying cross sections
    • 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
    • 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
    • H01M8/02—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
    • H01M8/0263—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant having meandering or serpentine paths
    • 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
    • H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • 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
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • 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
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
    • 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
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029—Heat exchange using liquids
    • 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)

Abstract

Изобретение относится к конструкции топливного элемента и к конструкции сепаратора топливного элемента. Согласно изобретению топливный элемент содержит узел электролита и сепаратор, имеющий одну сторону в качестве стороны, образующей тракт потока газа, с трактом потока газа, образованным на ней для обеспечения возможности протекания химически активного газа, и другую сторону, которая является противоположной первой стороне, в качестве стороны, образующей тракт потока охладителя, с трактом потока охладителя, образованным на ней для обеспечения возможности протекания охладителя. Сторона, образующая тракт потока газа сепаратора, имеет множество линейных трактов потока газа, которые расположены параллельно друг другу, и соединительную конструкцию тракта потока газа, которая подразделяет множество линейных трактов потока газа на множество групп линейных трактов потока газа и соединяет, по меньшей мере, часть множества групп линейных трактов потока газа последовательно. Сторона, образующая тракт потока охладителя, имеет множество линейных трактов потока охладителя, которые образованы как перевернутая (обратная) конструкция множества линейных трактов потока газа на стороне, образующей тракт потока газа, и соединительную конструкцию тракта потока охладителя, которая образована как перевернутая конструкция соединительной конструкции тракта потока газа на стороне, образующей тракт потока газа, чтобы соединять множество линейных трактов потока охладителя в параллель. Техническим результатом является увеличение электропроводности и теплопроводности. 5 н. и 24 з.п. ф-лы, 19 ил.

Description

Текст описания приведен в факсимильном виде.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000032
Figure 00000033
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000037
Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000040
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043
Figure 00000044
Figure 00000045
Figure 00000046
Figure 00000047
Figure 00000048
Figure 00000049
Figure 00000050
Figure 00000051
Figure 00000052
Figure 00000053
Figure 00000054
Figure 00000055
Figure 00000056
Figure 00000057
Figure 00000058
Figure 00000059

Claims (29)

1. Топливный элемент, который содержит:
узел электролита и
сепаратор, имеющий одну сторону в качестве стороны, образующей тракт потока газа, для обеспечения возможности протекания химически активного газа, и другую сторону, которая является противоположной первой стороне, в качестве стороны, образующей тракт потока охладителя для обеспечения возможности протекания охладителя,
причем сторона, образующая тракт потока газа сепаратора, имеет множество линейных трактов потока газа, которые расположены параллельно друг другу, и соединительную конструкцию тракта потока газа, которая подразделяет множество линейных трактов потока газа на множество групп линейных трактов потока газа и соединяет по меньшей мере часть множества групп линейных трактов потока газа последовательно,
при этом сторона, образующая тракт потока охладителя, имеет множество линейных трактов потока охладителя, которые образованы как перевернутая конструкция множества линейных трактов потока газа на стороне, образующей тракт потока газа, и соединительную конструкцию тракта потока охладителя, которая образована как перевернутая конструкция соединительной конструкции тракта потока газа на стороне, образующей тракт потока газа, чтобы соединять множество линейных трактов потока охладителя в параллель.
2. Топливный элемент по п.1, в котором соединительная конструкция тракта потока газа имеет вогнуто-выпуклую форму, которая отделена от множества линейных трактов потока газа и находится в контакте с узлом электролита.
3. Топливный элемент по п.1 или 2, в котором соединительная конструкция тракта потока газа соединяет все группы множества групп линейных трактов потока газа последовательно.
4. Топливный элемент по п.1, в котором соединительная конструкция тракта потока газа имеет разделительную балку тракта потока газа, чтобы разделять множество линейных трактов потока газа на множество групп линейных трактов потока газа,
причем разделительная балка тракта потока газа выполнена по меньшей мере в одной соединительной конструкции тракта потока газа таким образом, что имеет по меньшей мере одну большую ширину контакта при контакте с узлом электролита и более высокое контактное давление, оказываемое на узел электролита, чем ширина контакта или контактное давление балок линейного тракта потока газа, образующих множество линейных трактов потока газа.
5. Топливный элемент по п.4, в котором разделительная балка тракта потока газа выполнена по меньшей мере в одной соединительной конструкции тракта потока газа таким образом, что имеет большую высоту, чем высота балок линейного тракта потока газа в направлении ламинирования узла электролита и сепаратора.
6. Топливный элемент по п.1, в котором соединительная конструкция тракта потока газа имеет разделительную балку тракта потока газа, чтобы разделять множество линейных трактов потока газа на множество групп линейных трактов потока газа,
причем разделительная балка тракта потока газа выполнена по меньшей мере в одной соединительной конструкции тракта потока газа таким образом, что имеет по меньшей мере одну большую ширину контакта при
контакте с узлом электролита, чем ширина контакта балок линейного тракта потока газа, образующих множество линейных трактов потока газа, при этом сторона, образующая тракт потока охладителя сепаратора, имеет линейный тракт потока охладителя, образованный как обратная сторона разделительной балки тракта потока газа,
причем соединительная конструкция тракта потока охладителя имеет элемент управления расходом, который ограничивает расход охладителя, втекающего в линейный тракт потока охладителя, так чтобы он был близок к расходу охладителя, втекающего во множество линейных трактов потока охладителя.
7. Топливный элемент по п.6, в котором элемент управления расходом соединительной конструкции тракта потока охладителя имеет плотину, образованную снаружи от линейного тракта потока охладителя, чтобы ограничивать расход охладителя, втекающего в линейный тракт потока охладителя.
8. Топливный элемент по п.1, в котором соединительная конструкция тракта потока газа имеет разделительную балку тракта дотока газа, чтобы разделять множество линейных трактов потока газа на множество групп линейных трактов потока газа,
причем разделительная балка тракта потока газа выполнена по меньшей мере в одной соединительной конструкции тракта потока газа таким образом, что имеет по меньшей мере одну большую ширину контакта при контакте с узлом электролита, чем ширина контакта балок линейного тракта потока газа, образующих множество линейных трактов потока газа, при этом сторона, образующая тракт потока охладителя сепаратора, имеет линейный тракт потока охладителя, образованный как обратная сторона разделительной балки тракта потока газа,
причем линейный тракт потока охладителя выполнен так, чтобы ограничивать расход охладителя, втекающего в линейный тракт потока охладителя, так чтобы он был близок к расходу охладителя, втекающего во множество линейных трактов потока охладителя.
9. Топливный элемент по п.8, в котором сепаратор имеет элемент управления расходом, который прикреплен к внутренней стенке линейного тракта потока охладителя, чтобы ограничивать расход охладителя, втекающего в линейный тракт потока охладителя.
10. Топливный элемент по п.1, в котором соединительная конструкция тракта потока газа имеет регулирующий элемент, чтобы выравнивать скорости течения химически активного газа, втекающего во множество линейных трактов потока газа.
11. Топливный элемент по п.1, в котором сепаратор изготовлен из металла.
12. Топливный элемент по п.11, в котором сепаратор изготовлен прессованием из пластины листового металла.
13. Сепаратор для топливного элемента, содержащий узел электролита, причем указанный сепаратор имеет:
сторону, образующую тракт потока газа, которая входит в контакт и взаимосвязана с узлом электролита, чтобы образовать тракт потока газа для обеспечения возможности протекания химически активного газа; и
сторону, образующую тракт потока охладителя, которая является противоположной стороне, образующей тракт потока газа, чтобы образовать тракт потока охладителя для обеспечения возможности протекания охладителя,
причем сторона, образующая тракт потока газа сепаратора, имеет множество линейных трактов потока газа, которые расположены параллельно друг другу, и соединительную конструкцию тракта потока газа, которая подразделяет множество линейных трактов потока газа на множество групп линейных трактов потока газа и соединяет по меньшей мере часть множества групп линейных трактов потока газа последовательно, при этом сторона, образующая тракт потока охладителя, имеет множество линейных трактов потока охладителя, которые образованы как перевернутая конструкция множества линейных трактов потока газа на стороне, образующей тракт потока газа, и соединительную конструкцию тракта потока охладителя, которая образована как перевернутая конструкция соединительной конструкции тракта потока газа на стороне, образующей тракт потока газа, чтобы соединять множество линейных трактов потока охладителя в параллель.
14. Газовый сепаратор для топливного элемента, содержащий:
проводящую опорную плиту;
первую вогнуто-выпуклую конструкцию, которая образована на одной стороне проводящей опорной плиты и которая образует часть внутренней стенки тракта потока химически активного газа и служит для обеспечения возможности протекания химически активного газа;
вторую вогнуто-выпуклую конструкцию, которая образована на другой стороне проводящей опорной плиты как перевернутая первая вогнуто-выпуклая конструкция, которая образует часть внутренней стенки тракта потока охладителя и служит для обеспечения возможности протекания охладителя;
и по меньшей мере одну выпуклость разделительной линии, которая предусмотрена на одной стороне проводящей опорной плиты, идет через область выработки электроэнергии и имеет образованную на ней первую вогнуто-выпуклую конструкцию, образующую часть внутренней стенки тракта потока химически активного газа, причем выпуклость разделительной линии имеет один конец, идущий в направлении первого положения на периферии области выработки электроэнергии, и другой конец вдали от второго положения на периферии области выработки электроэнергии, которое отличается от первого положения, при этом выпуклость разделительной линии подразделяет область выработки электроэнергии на множество разделительных областей и соединяет множество разделительных областей области выработки электроэнергии последовательно через соединительную область, которая содержит первое пространство между другим концом выпуклости разделительной линии и периферией области выработки электроэнергии,
причем первая вогнуто-выпуклая конструкция имеет множество выпуклостей разделительных областей, которые образованы во множестве разделительных областей на одной стороне проводящей опорной плиты и расположены вдоль множества первых линий, имеющих соответствующих два конца на удалении от периферии области выработки электроэнергии, так что они идут главным образом параллельно выпуклости разделительной линии,
при этом вторая вогнуто-выпуклая конструкция имеет выпуклость потока охладителя, которая образована на другой стороне проводящей опорной плиты как перевернутая конструкция впадины, образованной при помощи выпуклости разделительной линии и одной из множества выпуклостей разделительных областей, и идет вдоль второй линии, имеющей два конца на удалении от периферии области задней стороны, соответствующей области выработки электроэнергии, идущей главным образом параллельно выпуклости разделительной линии.
15. Газовый сепаратор по п.14, в котором по меньшей мере одна выпуклость разделительной линии образована совместно с первой вогнуто-выпуклой конструкцией и со второй вогнуто-выпуклой конструкцией на проводящей опорной плите как выпуклость, образующая впадину ее перевернутой формы.
16. Газовый сепаратор по п.14, в котором по меньшей мере одна выпуклость разделительной линии образована отдельно от проводящей опорной плиты и расположена на одной стороне проводящей опорной плиты.
17. Газовый сепаратор по п.16, в котором по меньшей мере одна выпуклость разделительной линии, которая образована отдельно от проводящей опорной плиты, изготовлена из электропроводного материала.
18. Газовый сепаратор по одному из пп.14-17, в котором каждая из множества выпуклостей разделительной области представляет собой линейную выпуклость разделительной области, которая непрерывно идет между двумя концами первой линии.
19. Газовый сепаратор по п.18, в котором каждая из множества линейных выпуклостей разделительной области имеет вершину заданной первой длины,
причем множество линейных выпуклостей разделительной области расположены во множестве разделительных областей с промежутками заданной второй длины, которые представляют собой расстояние между вершинами смежных линейных выпуклостей разделительной области, при этом множество линейных выпуклостей разделительной области расположены в положениях линейных выпуклостей фантомной разделительной области в фантомной конструкции, образованных с регулярными промежутками заданной второй длины поверх всей первой вогнуто-выпуклой конструкции, без выпуклости разделительной линии.
20. Газовый сепаратор по п.19, в котором вершина по меньшей мере одной выпуклости разделительной линии имеет ширину, которая закрывает сверху вершину одной линейной выпуклости фантомной разделительной области, которая будет образована вместо выпуклости разделительной линии и будет расположена между существующими парами линейных выпуклостей смежной разделительной области, расположенных от края до края выпуклости разделительной линии в фантомной конструкции с линейными выпуклостями фантомной разделительной области, которые будут образованы с регулярными промежутками заданной второй длины поверх всей первой вогнуто-выпуклой конструкции, без выпуклости разделительной линии.
21. Газовый сепаратор по п.14, в котором выпуклость тракта потока охладителя представляет собой линейную выпуклость тракта потока охладителя, которая идет непрерывно между двумя концами второй линии.
22. Газовый сепаратор по п.14, в котором первая вогнуто-выпуклая конструкция имеет множество первых выступов в соединительной области, содержащей второе пространство между одним концом выпуклости разделительной области, образованным на первой линии, и периферией области выработки электроэнергии, причем вторая вогнуто-выпуклая конструкция имеет множество вторых выступов, образованных в положениях, не мешающих множеству первых выступов в задней-передней области, которая является противоположной соединительной области и содержит третье пространство между одним концом выпуклости тракта потока охладителя, образованным на второй линии, и периферией задней-передней области.
23. Газовый сепаратор по п.14, в котором по меньшей мере одна выпуклость разделительной линии имеет большую высоту в направлении толщины указанного газового сепаратора, чем другие выпуклости, имеющиеся в первой вогнуто-выпуклой конструкции.
24. Топливный элемент, который содержит:
узел электролита, содержащий электролитную мембрану и анод и катод, образованные на двух сторонах электролитной мембраны; и
пару газовых сепараторов по одному из пп.14-23, причем газовые сепараторы расположены поперек узла электролита в виде газового сепаратора стороны анода и газового сепаратора стороны катода и образуют тракт потока топливного газа, подводимого к аноду, и тракт потока окисляющего газа, подводимого к катоду, в виде трактов потока химически активных газов.
25. Топливный элемент, который получен за счет ламинирования множества единичных топливных элементов,
причем каждый единичный топливный элемент имеет:
узел электролита, содержащий электролитную мембрану и анод и катод, образованные на двух сторонах электролитной мембраны; и
пару газовых сепараторов по п.22, причем газовые сепараторы расположены поперек узла электролита в виде газового сепаратора стороны анода и газового сепаратора стороны катода и образуют тракт потока топливного газа, подводимого к аноду, и тракт потока окисляющего газа, подводимого к катоду, в виде трактов потока химически активных газов,
причем множество первых выступов, образованных на газовом сепараторе стороны анода, перекрываются множеством первых выступов, образованных на газовом сепараторе стороны катода, посредством узла электролита в каждом единичном топливном элементе,
при этом множество вторых выступов, образованных на газовом сепараторе стороны анода в одном единичном топливном элементе, находятся в контакте с множеством вторых выступов, образованных на газовом сепараторе стороны катода в смежном единичном топливном элементе, который расположен рядом с газовым сепаратором стороны анода в первом единичном топливном элементе.
26. Топливный элемент по одному из пп.24 и 25, в котором газовый сепаратор стороны анода имеет большее число выпуклостей разделительной линии, чем газовый сепаратор стороны катода.
27. Топливный элемент по одному из пп.24 и 25, в котором выпуклости разделительной линии идут главным образом в горизонтальном направлении как на газовом сепараторе стороны анода, так и на газовом сепараторе стороны катода,
причем топливный газ втекает из тракта потока топливного газа, образованного в разделительной области, расположенной на верхней стороне в вертикальном направлении, в тракт потока топливного газа, образованного в разделительной области, расположенной на нижней стороне в вертикальном направлении на газовом сепараторе стороны анода,
при этом окисляющий газ втекает из тракта потока окисляющего газа, образованного в разделительной области, расположенной на нижней стороне в вертикальном направлении, в тракт потока окисляющего газа, образованного в разделительной области, расположенной на верхней стороне в вертикальном направлении на газовом сепараторе стороны катода.
28. Топливный элемент по одному из пп.24 и 25, в котором множество разделительных областей, соединенных последовательно, постепенно сужаются в направлении ниже по течению химически активного газа.
29. Топливный элемент по одному из пп.24 и 25, который дополнительно содержит:
уплотняющий элемент, который предусмотрен между узлом электролита и каждым из газовых сепараторов, который расположен по меньшей мере на части периферии области выработки электроэнергии и обеспечивает газовое уплотнение тракта потока химически активного газа;
и предотвращающую утечку газа конструкцию, предусмотренную на одной стороне газового сепаратора, чтобы заполнить зазор между выступающим концом по меньшей мере одной выпуклости разделительной линии и уплотняющим элементом, предусмотренным на периферии области выработки электроэнергии.
RU2007130366/09A 2005-01-13 2006-01-12 Топливный элемент и сепаратор топливного элемента RU2353022C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005006290 2005-01-13
JP2005-006290 2005-01-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2353022C1 true RU2353022C1 (ru) 2009-04-20

Family

ID=36677798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007130366/09A RU2353022C1 (ru) 2005-01-13 2006-01-12 Топливный элемент и сепаратор топливного элемента

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8557448B2 (ru)
JP (1) JP4039459B2 (ru)
CN (1) CN100541891C (ru)
BR (1) BRPI0606538A2 (ru)
CA (1) CA2585648C (ru)
DE (1) DE112006000193B4 (ru)
RU (1) RU2353022C1 (ru)
WO (1) WO2006075786A1 (ru)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4857750B2 (ja) * 2005-12-09 2012-01-18 株式会社日立製作所 固体高分子形燃料電池
JP4978881B2 (ja) 2006-06-26 2012-07-18 トヨタ自動車株式会社 燃料電池セル
JP5101866B2 (ja) * 2006-11-09 2012-12-19 本田技研工業株式会社 燃料電池
DE102007033042B4 (de) 2007-06-11 2011-05-26 Staxera Gmbh Wiederholeinheit für einen Brennstoffzellenstapel und Brennstoffzellenstapel
JP4400672B2 (ja) 2007-11-08 2010-01-20 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用セパレータおよび燃料電池
JP4412395B2 (ja) * 2007-11-27 2010-02-10 トヨタ自動車株式会社 燃料電池および燃料電池用ガスセパレータ
DE102008017600B4 (de) * 2008-04-07 2010-07-15 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Gemeinnützige Stiftung Gasverteilerfeldplatte mit verbesserter Gasverteilung für eine Brennstoffzelle und eine solche enthaltende Brennstoffzelle
JP4647721B2 (ja) * 2008-08-11 2011-03-09 パナソニック株式会社 燃料電池用セパレータおよび燃料電池
JP5235581B2 (ja) * 2008-09-30 2013-07-10 株式会社日立製作所 燃料電池セパレータ
JP5277911B2 (ja) * 2008-11-28 2013-08-28 パナソニック株式会社 流体計測用流路装置
KR101230807B1 (ko) * 2009-03-30 2013-02-06 쇼와 덴코 가부시키가이샤 시트 프레스 성형 방법 및 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법
WO2010114555A1 (en) * 2009-04-03 2010-10-07 Utc Power Corporation Fuel cell and flow field plate with flow guide
JP4900541B2 (ja) * 2009-12-01 2012-03-21 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
EP2595226B1 (en) * 2010-07-15 2018-10-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell
CN103119766B (zh) * 2010-09-16 2016-04-20 丰田自动车株式会社 燃料电池用隔板、燃料电池、燃料电池的制造方法
WO2013005300A1 (ja) 2011-07-05 2013-01-10 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
DE102013205871A1 (de) * 2013-04-03 2014-10-09 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Strömungsleitelement und Hochtemperaturbrennstoffzellenvorrichtung
JP6003863B2 (ja) * 2013-10-02 2016-10-05 トヨタ自動車株式会社 セパレータおよび燃料電池
FR3043847B1 (fr) * 2015-11-17 2018-01-05 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Plaques bipolaires pour limiter le contournement des canaux d’ecoulement par les reactifs
FR3043846B1 (fr) * 2015-11-17 2018-01-05 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Plaques bipolaires pour limiter le contournement des canaux d’ecoulement par les reactifs
FR3043845B1 (fr) * 2015-11-17 2018-01-05 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Plaques bipolaires pour limiter le contournement des canaux d’ecoulement par les reactifs
CN109314264B (zh) * 2016-06-10 2020-07-10 日产自动车株式会社 燃料电池堆以及燃料电池堆用隔板
KR102140126B1 (ko) 2016-11-14 2020-07-31 주식회사 엘지화학 연료전지용 분리판 및 이를 이용한 연료전지
DE102016125355A1 (de) * 2016-12-22 2018-06-28 Audi Ag Separatorplatte, Membran-Elektroden-Einheit und Brennstoffzelle
JP6642533B2 (ja) 2017-08-04 2020-02-05 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用セパレータ、燃料電池、及び燃料電池用セパレータの製造方法
JP6642535B2 (ja) 2017-08-04 2020-02-05 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用セパレータの製造方法
JP6642534B2 (ja) * 2017-08-04 2020-02-05 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用セパレータの製造方法
CN107681174A (zh) * 2017-09-04 2018-02-09 苏州中氢能源科技有限公司 燃料电池双极板流场结构
JP2019096382A (ja) * 2017-11-17 2019-06-20 本田技研工業株式会社 燃料電池用金属セパレータ及び燃料電池
DE112018001112T5 (de) * 2017-12-13 2019-11-14 Ngk Insulators, Ltd. Brennstoffzelle und brennstoffzellenvorrichtung
JP6892465B2 (ja) * 2019-02-22 2021-06-23 本田技研工業株式会社 燃料電池
CN114122443B (zh) * 2020-08-28 2024-03-22 未势能源科技有限公司 燃料电池及燃料电池的改进方法
DE102020212402A1 (de) * 2020-09-30 2022-03-31 MTU Aero Engines AG Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen eines Wärmetauschers
DE102021115226A1 (de) * 2021-06-11 2022-12-15 MTU Aero Engines AG Luftfahrzeug mit einer Brennstoffzelle und Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzelle eines Luftfahrzeugs
KR20240051733A (ko) * 2022-10-13 2024-04-22 현대모비스 주식회사 연료전지용 분리판
CN117577871A (zh) * 2024-01-19 2024-02-20 浙江海盐力源环保科技股份有限公司 高性能燃料电池的双极板结构及高性能燃料电池

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3713912B2 (ja) * 1996-08-08 2005-11-09 アイシン精機株式会社 燃料電池のガス通路板
JP3029416B2 (ja) 1998-06-11 2000-04-04 株式会社東芝 固体高分子型燃料電池
JP3530054B2 (ja) 1999-02-09 2004-05-24 本田技研工業株式会社 燃料電池
JP4542640B2 (ja) * 1999-02-23 2010-09-15 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
JP4809519B2 (ja) * 1999-09-10 2011-11-09 本田技研工業株式会社 燃料電池
US7226688B2 (en) * 1999-09-10 2007-06-05 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell
JP4395952B2 (ja) 2000-01-14 2010-01-13 トヨタ自動車株式会社 燃料電池セパレータの成形装置および成形方法
JP2001345109A (ja) 2000-05-31 2001-12-14 Aisin Takaoka Ltd 燃料電池用セパレータ
JP3707384B2 (ja) 2000-11-20 2005-10-19 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP2002184428A (ja) * 2000-12-11 2002-06-28 Toyota Motor Corp 燃料電池
JP3866958B2 (ja) 2001-11-05 2007-01-10 本田技研工業株式会社 燃料電池
US7081316B2 (en) * 2002-04-30 2006-07-25 General Motors Corporation Bipolar plate assembly having transverse legs
US6764588B2 (en) * 2002-05-17 2004-07-20 Metallic Power, Inc. Method of and system for flushing one or more cells in a particle-based electrochemical power source in standby mode
JP4121315B2 (ja) * 2002-06-11 2008-07-23 本田技研工業株式会社 燃料電池
EP1557893B1 (en) 2002-10-28 2012-03-07 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell
JP4268400B2 (ja) 2002-11-18 2009-05-27 本田技研工業株式会社 燃料電池
DE10253002A1 (de) 2002-11-14 2004-06-09 Daimlerchrysler Ag Flowfield mit verbesserter Stoffübertragung
JP4473519B2 (ja) 2003-04-16 2010-06-02 本田技研工業株式会社 燃料電池
JP2004327089A (ja) 2003-04-21 2004-11-18 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタック
US7704625B2 (en) 2003-05-01 2010-04-27 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell
JP4803957B2 (ja) 2003-09-29 2011-10-26 本田技研工業株式会社 内部マニホールド型燃料電池

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006075786A1 (ja) 2006-07-20
BRPI0606538A2 (pt) 2009-06-30
JP4039459B2 (ja) 2008-01-30
CN100541891C (zh) 2009-09-16
DE112006000193B4 (de) 2020-08-27
JPWO2006075786A1 (ja) 2008-06-12
DE112006000193T5 (de) 2007-12-13
US8557448B2 (en) 2013-10-15
CN101103480A (zh) 2008-01-09
CA2585648C (en) 2010-09-14
CA2585648A1 (en) 2006-07-20
US20070298308A1 (en) 2007-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2353022C1 (ru) Топливный элемент и сепаратор топливного элемента
JP4678359B2 (ja) 燃料電池
JP5234446B2 (ja) 燃料電池スタック用金属セパレータの積層性向上構造
ATE215738T1 (de) Brennstoffzellenstapel aus rohrzellen und innere kühlanordnung dafür
CA2703255C (en) Separator for fuel cell and fuel cell
KR101630683B1 (ko) 연료전지용 셀 패키지
US8999592B2 (en) Fuel cell
WO2021114887A1 (zh) 双极板的整体错位组装方法及包含该双极板的燃料电池电堆和发电系统
CN102918699A (zh) 燃料电池单元
US8846264B2 (en) Fuel cell comprising offset connection channels
CA2705651A1 (en) Fuel cell
CN104247116B (zh) 燃料电池堆
JP6051852B2 (ja) 燃料電池スタックとこれに用いるシールプレート
US9490487B2 (en) Fuel cell
KR102155624B1 (ko) 연료 전지 스택 및 더미 셀
JP2008103168A5 (ru)
JP6848580B2 (ja) 燃料電池スタック
JP6229339B2 (ja) 燃料電池スタック
JP2012195128A (ja) 高分子電解質型燃料電池用ガスケットおよび高分子電解質型燃料電池
JP5835991B2 (ja) 燃料電池
US20120295176A1 (en) Fuel cell
JP2013168342A (ja) 燃料電池用セパレータ、燃料電池及び燃料電池スタック
CN104335403A (zh) 燃料电池堆
US10249887B2 (en) Fuel cell
KR101859894B1 (ko) 연료 전지 스택

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120113