RU2496186C1 - Fuel element and battery of fuel elements - Google Patents
Fuel element and battery of fuel elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496186C1 RU2496186C1 RU2012115647/07A RU2012115647A RU2496186C1 RU 2496186 C1 RU2496186 C1 RU 2496186C1 RU 2012115647/07 A RU2012115647/07 A RU 2012115647/07A RU 2012115647 A RU2012115647 A RU 2012115647A RU 2496186 C1 RU2496186 C1 RU 2496186C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- membrane
- elastic
- gas
- plate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрохимической энергетики, а именно к устройствам непосредственного преобразования химической энергии водородосодержащего топлива в электрическую энергию.The invention relates to the field of electrochemical energy, and in particular to devices for the direct conversion of chemical energy of hydrogen-containing fuel into electrical energy.
Одной из сильных сторон электрохимических преобразователей энергии, к которым относятся и топливные элементы (ТЭ), является их высокая энергоэффективность. За счет прямого преобразования энергии они имеют высокий КПД, который теоретически может достигать 100%, однако эффективность преобразования энергии в ТЭ зависит от многих факторов, и в том числе в значительной мере зависит от оптимального выполнения конструкции изделия. Весьма существенным фактором, определяющим общий КПД устройства, являются тепловые потери при токосъеме с электродов. Уменьшение потерь энергии, связанных с конструкцией ТЭ, в настоящее время является актуальной задачей.One of the strengths of electrochemical energy converters, which include fuel cells (FCs), is their high energy efficiency. Due to direct energy conversion, they have a high efficiency, which theoretically can reach 100%, however, the efficiency of energy conversion in fuel cells depends on many factors, and to a large extent depends on the optimal design of the product. A very significant factor determining the overall efficiency of the device is the heat loss during current collection from the electrodes. Reducing the energy losses associated with the design of fuel cells is currently an urgent task.
Известен топливный элемент (см. заявка EP 2417663, МПК H01M 8/02, H01M 8/24, опубликована 15.02.2012), включающий мебрано-электродный блок, содержащий протонпроводящую мембрану, к которой примыкают соответственно анодный газодиффузионный слой и катодный газодиффузионный слой. К анодному газодиффузионному слою и катодному газодиффузионному слою примыкают соответственно анодная и катодная сепаратные пластины. По периферии мембрано-электродного блока расположена упругая герметизирующая прокладка.A fuel cell is known (see application EP 2417663, IPC
Такая конструкция известного ТЭ позволяет стабилизировать его работу, что ограничивает область применения известного ТЭ. Кроме того, такая конструкция не обеспечивает стабильное низкое электрическое сопротивление во время работы ТЭ.This design of the known TE makes it possible to stabilize its operation, which limits the scope of the known TE. In addition, this design does not provide a stable low electrical resistance during operation of the fuel cell.
Известна батарея топливных элементов (см. патент RU 2387053, МПК H01M 8/10, H01M 8/24, опубликован 209.04.2010), включающая два ТЭ, каждый из которых включает анодный электрод с анодным газодиффузионным слоем, катодный электрод с катодным газодиффузионным слоем и протонпроводящую мембрану, расположенную между катодным и анодным диффузионными слоями. ТЭ обращены друг к другу анодными электродами, между которыми по всему периметру проложена диэлектрическая прокладка, образующая камеру для топлива.A known fuel cell battery (see patent RU 2387053, IPC
Известная батарея топливных элементов имеет уменьшенную толщину и увеличенную удельную мощность за счет миниатюризации конструкции и взаимного расположения ее частей. Однако стабильность токосъема в процессе работы устройства не обеспечивается.The known fuel cell battery has a reduced thickness and increased specific power due to miniaturization of the structure and the relative position of its parts. However, the stability of the current collection during operation of the device is not provided.
Известен топливный элемент (см. патент RU 2328060, МПК H01M 8/00, опубликован 27.06.2008), включающий анодный электрод, катодный электрод, расположенная между электродами протонпроводящая мембрана, анодный и катодный газодиффузионные слои, токовые коллекторы, по меньшей мере, из 2-х металлических сеток. Протонпроводящая мембрана с электродами, анодный и катодный газодиффузионные слои посредством полимерной рамки объединены в единую интегральную мембранно-электродную сборку.A fuel cell is known (see patent RU 2328060, IPC
Известный ТЭ сложен в изготовлении и не предотвращает деградацию электрических контактов в процессе эксплуатации.Known FC is difficult to manufacture and does not prevent the degradation of electrical contacts during operation.
Известна батарея топливных элементов (см. RU 2328060, МПК H01M 8/00, опубликован 27.06.2008), состоящая, по меньшей мере, из 2-х топливных элементов, каждый из которых включает анодный электрод, катодный электрод, расположенную между электродами протонпроводящую мембрану водородный и кислородный (воздушный) газодиффузионные коллекторы, токовые коллекторы из металлических сеток и, биполярную охлаждающую пластину, для разделения смежных топливных элементов, выполненную в виде тонкого пластинчатого теплообменника с рамкой и металлической сеткой внутри рамки, отличающаяся тем, что топливные элементы выполнены по любому из пп.1-7, рамка биполярной охлаждающей пластины снабжена каналами и отверстиями для подвода и распределения реагентов (водорода, кислорода, воздуха) по водородной и кислородной камерам ТЭ и удаления продуктов реакции, а боковые стенки, примыкающие к водородной и кислородной камерам топливных элементов, снабжены отверстиями для сообщения коллекторных систем батареи по водороду и кислороду (воздуху) с соответствующей газовой камерой ТЭ.A known fuel cell battery (see RU 2328060, IPC
Известная батарея ТЭ сложна в изготовлении и не предотвращает деградацию электрических контактов в процессе эксплуатации.The known TE battery is difficult to manufacture and does not prevent the degradation of electrical contacts during operation.
Известен топливный элемент (см. заявка US 20120034542, МПК H01M 8/00, опубликована 09.02.2012), совпадающий с настоящим техническим решением по наибольшему числу существенных признаков и принятый за прототип. ТЭ включает мембранно-электродную сборку, содержащую протонпроводящую мембрану, расположенную между анодным газодиффузионным слоем и катодным газодиффузионным слоем. К анодному газодиффузионному слою и катодному газодиффузионному слою примыкают соответственно анодная и катодная торцовые пластины. По периферии мембрано-электродной расположена рамка, одна относительно упругая прокладка и другая менее упругая прокладка.A known fuel cell (see application US 20120034542, IPC
Такая конструкция известного ТЭ позволяет стабилизировать его работу в основном при невысоких давлениях, что ограничивает область применения известного ТЭ. Кроме того, такая конструкция не обеспечивает стабильное низкое электрическое сопротивление во время работы ТЭ, так как сжатие элементов ТЭ происходит лишь по его периферии.This design of the known TE makes it possible to stabilize its operation mainly at low pressures, which limits the scope of the known TE. In addition, this design does not provide a stable low electrical resistance during operation of the fuel cell, since the compression of the elements of the fuel cell occurs only along its periphery.
Известна батарея топливных элементов (см. патент RU 70051, МПК H01M 8/00, H01M 16/00, опубликован 10.01.2008), совпадающая с настоящим техническим решением по наибольшему числу существенных признаков и принятая за прототип. Батарея-прототип содержит, по крайней мере, две мембранно-электродные сборки, направленные друг к другу анодами и ограничивающие общую топливную камеру, торцевые пластины, каналы для подвода анодного и катодного газов, токовые выводы и средства для герметизации и соединения указанных элементов. Батарея также содержит газораспределительную сборку, которая включает диэлектрическую пластину с газораспределительными каналами и укрепленными на ее противоположных сторонах анодными металлическими пластинами, снабженными окнами для подвода анодного газа к мембранно-электродным сборкам. Мембранно-электродные сборки герметично скреплены с газораспределительной сборкой посредством торцевых пластин, снабженных по периферии и в центре отверстиями, в которые пропущены винты для стяжки батареи, и окнами для подвода катодного газа к катодам мембранно-электродных сборок.A known fuel cell battery (see patent RU 70051, IPC
Стяжка конструкции батареи производится большим количеством винтов, в том числе и по центру конструкции. Центральный винт требует наличия соответствующего отверстия в конструкции и мембранно-электродном блоке, что ухудшает газоизолирующие свойства и может привести к сообщению анодного и катодного пространств, что, в свою очередь, приводит к ухудшению электрических характеристик источника питания. Кроме того, такое решение увеличивает сложность изготовления конструкции и добавляет лишний вес. Наличие центрального винта способствует сохранению электрического контакта в основном по центру батареи, что не так эффективно в случае усадки конструктивных составляющих батареи.The coupler of the battery structure is produced by a large number of screws, including the center of the structure. The central screw requires an appropriate hole in the structure and the membrane-electrode block, which degrades the gas-insulating properties and can lead to communication of the anode and cathode spaces, which, in turn, leads to a deterioration in the electrical characteristics of the power source. In addition, this solution increases the complexity of manufacturing the design and adds extra weight. The presence of a central screw helps to maintain electrical contact mainly in the center of the battery, which is not so effective in case of shrinkage of the structural components of the battery.
Задачей настоящего технического решения является создание конструкции топливного элемента и батареи топливных элементов, обладающих повышенной эффективностью преобразования энергии, за счет уменьшения потерь на электросопротивление токосъемных контактов, и увеличенной стабильностью этого сопротивления во времени при сохранении массогабаритных параметров, трудозатрат на его изготовление и стоимостных характеристик.The objective of this technical solution is to create a design of a fuel cell and a fuel cell battery with increased energy conversion efficiency by reducing losses on the electrical resistance of current-collecting contacts, and increased stability of this resistance over time while maintaining weight and size parameters, labor costs for its manufacture and cost characteristics.
Поставленная задача решается группой изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом.The problem is solved by a group of inventions, united by a single inventive concept.
В части топливного элемента задача решается тем, что топливный элемент включает мембранно-электродную сборку, пластину с газораспределительными каналами для подвода и отвода анодного газа, расположенную со стороны анода мембранно-электродной сборки, средства для стяжки топливного элемента, средства для герметизации в виде упругих прокладок в периферийной части мембранно-электродной сборки и токовые выводы. Мембранно-электродная сборка содержит протонпроводящую мембрану, расположенную между анодным газодиффузионным слоем и катодным газодиффузионным слоем, к которым примыкают соответственно анод и катод, выполненный в виде электропроводящей пластины с окнами для подвода катодного газа. Новым является размещение между пластиной с газораспределительными каналами для подвода и отвода анодного газа и анодом упругой пластинчатой диэлектрической прокладки из химически инертного материала с центральным отверстием для прохода анодного газа, модуль упругости которой больше модуля упругости анодного и катодного газодиффузионных слоев.In terms of the fuel cell, the problem is solved in that the fuel cell includes a membrane-electrode assembly, a plate with gas distribution channels for supplying and removing anode gas located on the anode side of the membrane-electrode assembly, means for tightening the fuel cell, means for sealing in the form of elastic gaskets in the peripheral part of the membrane-electrode assembly and current leads. The membrane-electrode assembly contains a proton-conducting membrane located between the anode gas diffusion layer and the cathode gas diffusion layer, to which the anode and cathode are adjacent, made in the form of an electrically conductive plate with windows for supplying the cathode gas. A new one is the placement between a plate with gas distribution channels for supplying and discharging anode gas and the anode of an elastic plate dielectric strip made of a chemically inert material with a central hole for the passage of the anode gas, the elastic modulus of which is greater than the elastic modulus of the anode and cathode gas diffusion layers.
Упругая пластинчатая диэлектрическая прокладка с центральным отверстием для прохода анодного газа, которая имеет модуль упругости больше модуля упругости газодиффузионных слоев, компенсирует их продавливание, за счет постоянного поджатия, тем самым поддерживает постоянной площадь поверхности электрических контактов между анодом и анодным газодиффузионным слоем, а также между катодом и катодным газодиффузионным слоем, а, следовательно, и сопротивление между ними.An elastic plate-like dielectric gasket with a central hole for the passage of the anode gas, which has an elastic modulus greater than the elastic modulus of the gas diffusion layers, compensates for their bursting by constant compression, thereby maintaining a constant surface area of the electrical contacts between the anode and the anode gas diffusion layer, and also between the cathode and the cathode gas diffusion layer, and, consequently, the resistance between them.
Упругая пластинчатая диэлектрическая прокладка может быть выполнена из силикона или другого упругого пластинчатого диэлектрического химически инертного материала, например резины.The elastic plate-like dielectric gasket may be made of silicone or other resilient plate-like dielectric chemically inert material, for example rubber.
Топливный элемент может быть выполнен квадратной, прямоугольной, круглой или любой другой формы, а средства для стяжки топливного элемента могут быть выполнены в виде защелок, заклепок, скобок, винтов или болтов с гайками, пропущенными через отверстия в периферийных частях топливного элемента. Стяжка конструкции может производиться посредством клеевого соединения по периметру предварительно сжатой конструкции.The fuel element may be square, rectangular, round or any other shape, and means for tightening the fuel element may be in the form of latches, rivets, brackets, screws or bolts with nuts passing through holes in the peripheral parts of the fuel element. Screed construction can be done by gluing along the perimeter of the pre-compressed structure.
В части батареи топливных элементов задача решается тем, что батарея топливных элементов включает, по меньшей мере, две мембранно-электродные сборки, направленные друг к другу анодами, между которыми размещена пластина с газораспределительными каналами для подвода и отвода анодного газа. С внешней стороны каждой мембранно-электродной сборки катоды выполнены в виде пластины с окнами для подвода катодного газа, снабженные средствами для стяжки батареи. Батарея топливных элементов снабжена также средствами для герметизации в виде упругих прокладок в периферийной части мембранно-электродных сборок и токовыми выводами. Новым является размещение между пластиной с газораспределительными каналами для подвода и отвода анодного газа и анодом каждой мембранно-электродной сборки упругой пластинчатой диэлектрической прокладки из химически инертного материала с центральным отверстием для прохода анодного газа, модуль упругости которой больше модуля упругости анодного и катодного газодиффузионных слоев.In terms of the fuel cell battery, the problem is solved in that the fuel cell battery includes at least two membrane-electrode assemblies directed to each other by anodes, between which there is a plate with gas distribution channels for supplying and discharging anode gas. On the outside of each membrane-electrode assembly, the cathodes are made in the form of a plate with windows for supplying cathode gas, equipped with means for tightening the battery. The battery of fuel cells is also equipped with means for sealing in the form of elastic gaskets in the peripheral part of the membrane-electrode assemblies and current leads. A new one is the placement between the plate with gas distribution channels for supplying and discharging the anode gas and the anode of each membrane-electrode assembly of an elastic plate-like dielectric strip made of a chemically inert material with a central hole for the passage of the anode gas, the elastic modulus of which is greater than the elastic modulus of the anode and cathode gas diffusion layers.
Упругая пластинчатая диэлектрическая прокладка может быть выполнена из силикона или другого упругого пластинчатого диэлектрического химически инертного материала, например резины.The elastic plate-like dielectric gasket may be made of silicone or other resilient plate-like dielectric chemically inert material, for example rubber.
Батарея топливных элементов может быть выполнена квадратной, прямоугольной, круглой или любой другой формы, а средства для стяжки топливного элемента могут быть выполнены в виде защелок, заклепок, скобок, винтов или болтов с гайками, пропущенными через отверстия в периферийных частях топливного элемента. Стяжка конструкции может производиться посредством клеевого соединения по периметру предварительно сжатой конструкции.The fuel cell battery may be square, rectangular, round or any other shape, and the means for tightening the fuel cell may be in the form of latches, rivets, brackets, screws or bolts with nuts passing through holes in the peripheral parts of the fuel cell. Screed construction can be done by gluing along the perimeter of the pre-compressed structure.
Упругая пластинчатая диэлектрическая прокладка на протяжении работы или хранения батареи топливных элементов за счет своих упругих свойств постоянно поджимает сборку, чем обеспечивает хороший электрический контакт.The elastic plate-like dielectric gasket constantly runs over the assembly due to its elastic properties during operation or storage of the fuel cell battery, which ensures good electrical contact.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, где:The present invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 изображен вид сбоку на топливный элемент по настоящему изобретению;figure 1 shows a side view of the fuel cell of the present invention;
на фиг.2 показан поперечный разрез по А-А топливного элемента, изображенного на фиг.1;figure 2 shows a cross section along aa of the fuel cell depicted in figure 1;
на фиг.3 изображен вид спереди на упругую пластинчатую диэлектрическую прокладку;figure 3 shows a front view of an elastic plate dielectric gasket;
на фиг.4 показан вид сбоку на упругую пластинчатую диэлектрическую прокладку, изображенную на фиг.3;figure 4 shows a side view of the elastic plate dielectric gasket shown in figure 3;
на фиг.5 показана в аксонометрии мембранно-электродная сборка, разделенная для наглядности на отдельные элементы;figure 5 shows a perspective view of a membrane-electrode assembly, divided for clarity into separate elements;
на фиг.6 изображен вид сбоку на батарею топливных элементов по настоящему изобретению;6 is a side view of a fuel cell battery of the present invention;
на фиг.7 показан поперечный разрез по Б-Б батареи топливных элементов, изображенной на фиг.5;in Fig.7 shows a cross section along BB of the battery of fuel cells shown in Fig.5;
на фиг.8 изображен в увеличенном масштабе узел I из фиг.6;on Fig depicted on an enlarged scale the node I of Fig.6;
на фиг.9 приведена зависимость электрического сопротивления от времени батареи топливных элементов (●- батарея топливных элементов по настоящему изобретению; ■ - батарея топливных элементов без упругих пластинчатых прокладок.figure 9 shows the dependence of electrical resistance on time of the battery of fuel cells (● - battery of fuel cells of the present invention; ■ - battery of fuel cells without elastic plate gaskets.
Топливный элемент 1 по настоящему изобретению (см. фиг.1-фиг.4) содержит мембранно-электродную сборку 2, состоящую из: анода 3 (см. фиг.5), например, из алюминиевой фольги, с токовым выводом 4 в виде продолжения пластины анода 3; первой упругой диэлектрической прокладки 5 в виде рамки, из силикона или другого упругого пластинчатого диэлектрического химически инертного материала, например резины; анодного газодиффузионного слоя 6, например, из углеродной пористой бумаги или ткани, размещенного в проеме первой упругой диэлектрической прокладки 5; протонпроводящей мембраны 7 с анодным и катодным каталитическими слоями, например на основе мембраны типа Nation или МФ4-СК и катализатора на основе платины или других металлов, размещенной между первой упругой диэлектрической прокладкой 5 и второй упругой диэлектрической прокладкой 8 в виде рамки, из силикона или другого упругого пластинчатого диэлектрического химически инертного материала, например резины; катодного газодиффузионного слоя 9, например, из углеродной пористой бумаги или ткани, размещенного в проеме второй упругой диэлектрической прокладки 8; катода в виде пластины 10 с окнами И для подвода катодного газа (воздуха). К аноду 3 в топливном элементе 1 примыкает упругая пластинчатая диэлектрическая прокладка 12. Упругая пластинчатая прокладка 12 может быть выполнена из силикона или другого упругого пластинчатого диэлектрического химически инертного материала, например резины. В центральной области прокладки 12 выполнено отверстие 13 для прохода анодного газа (водорода) к мембранно-электродной сборке 2. К упругой пластинчатой прокладке 12 примыкает пластина 14 с газораспределительными каналами 15 и патрубками 16, 17 для подвода и отвода анодного газа. Средства для стяжки топливного элемента 1 выполнены, например, в виде пропущенных через отверстия 18 в периферийных участках перечисленных выше компонентов топливного элемента 1 винтов 19 с гайками 20. Могут быть использованы и другие виды средств для стяжки топливного элемента 1, такие как, например, винты, скобки, защелки или клеевое соединение.The
Батарея 21 топливных элементов (см. фиг.6-фиг.8) включает, по меньшей мере, две мембранно-электродные сборки 2 с катодами в виде пластин 10 с окнами 11 для подвода катодного газа, идентичные описанной выше, направленные друг к другу анодами 3, между которыми размещена пластина 22 с газораспределительными каналами 23, 24 и патрубками 16, 17 для подвода и отвода анодного газа, средства (например, винты 19 с гайки 20) для стяжки батареи 21. К анодам 3 мембранно-электродных сборок 2 примыкают упругие пластинчатые диэлектрические прокладки 12 (см. фиг.3-фиг.4). Упругая пластинчатая прокладка 12 может быть выполнена из силикона или другого упругого пластинчатого диэлектрического химически инертного материала, например резины. В центральной области прокладок 12 выполнены отверстия 13 для прохода анодного газа (водорода) к соответствующей мембранно-электродной сборке 2, а также отверстия 18 в периферийных участках прокладок 12 для средств стяжки батареи 21.The
Топливный элемент 1 работает следующим образом.The
Водород подается через патрубок 16 на анодное пространство топливного элемента 1, через газораспределительный канал 15 пластины 14, (патрубок 17 служит для кратковременной продувки анодного пространства и в рабочем режиме закрыт). По пористому анодному газодиффузионному слою 5 водород равномерно распределяется и поступает к протонпроводящей мембране 7 со стороны анодного каталитического слоя. На анодном каталитическом слое происходит анодная реакция. В результате чего образуются протоны и электроны. Протоны через протонпроводящую мембрану 7 поступают на катодный каталитический слой. Электроны с анодного каталитического слоя проходят через пористый катодный газодиффузионный слой 9 и с него поступают на анод 3, например, из алюминиевой фольги. С анода 3 электроны поступают через нагрузку на катод 10 в виде пластины с окнами 11 для подвода катодного газа (кислорода).Hydrogen is supplied through the
Кислород подается на катодное пространство топливного элемента 1 из воздуха, через окна 11 для подвода катодного газа (кислорода) в катодной пластине 10. По пористому катодному газодиффузионному слою 9 кислород равномерно распределяется и поступает к протонпроводящей мембране 7 со стороны катодного каталитического слоя. На катодном каталитическом слое происходит катодная реакция. В результате чего образуется вода из кислорода, протонов водорода, прошедших через мембрану 7 с анодной стороны, и электронов прошедших через нагрузку.Oxygen is supplied to the cathode space of the
Роль прокладки заключается в постоянном прижимающем воздействии на топливный элемент 1, в результате чего обеспечивается хороший электрический контакт между анодом 3, пористым анодным газодиффузионным слоем 5 и протонпроводящей мембраной 7 со стороны анодного каталитического слоя, а также между катодом 10, пористым катодным газодиффузионным слоем 9 и протонпроводящей мембраной 7 со стороны катодного каталитического слоя.The role of the gasket is to constantly pressurize the
Батарея 21 топливных элементов работает аналогичным образом.A
Был изготовлен образец батареи из двух топливных элементов квадратной формы размером 50×50×14 мм. В одном случае образец батареи из двух топливных элементов не содержал в своей конструкции упругую пластинчатую прокладку, а в другом случае содержал. Результаты испытания образца батареи топливных элементов по настоящему изобретению и образца батареи топливных элементов без упругих пластинчатых прокладок показаны на фиг.9, где приведена зависимость электрического сопротивления батареи топливных элементов от времени его работы. Как видно фиг.9, электрическое сопротивление батареи топливных элементов по настоящему изобретению с упругой пластинчатой прокладкой и без прокладки в начальный момент времени одинаково, но с течением времени электрическое сопротивление батареи топливных элементов с упругой пластинчатой прокладкой не увеличивается в отличие от батареи топливных элементов без упругой пластинчатой прокладки. Так, например, в батарее топливных элементов без упругой пластинчатой прокладки через 20 минут сопротивление увеличилось до 5,0 Ом, а в батареи топливных элементов с упругой пластинчатой прокладкой сопротивление осталось на уровне 0,5 Ом.A sample of the battery was made of two square-shaped fuel cells of size 50 × 50 × 14 mm. In one case, a sample of a battery of two fuel cells did not contain an elastic plate gasket in its design, but in another case it contained. The test results of the fuel cell battery sample of the present invention and the fuel cell battery sample without elastic plate spacers are shown in FIG. 9, which shows the dependence of the electrical resistance of the fuel cell battery on its operating time. As can be seen in Fig.9, the electrical resistance of the fuel cell battery of the present invention with an elastic plate gasket and without gasket at the initial time is the same, but over time, the electrical resistance of the fuel cell battery with an elastic plate gasket does not increase, unlike a fuel cell battery without an elastic plate gaskets. So, for example, in a fuel cell battery without an elastic plate gasket, after 20 minutes, the resistance increased to 5.0 Ohms, and in a fuel cell battery with an elastic plate gasket, the resistance remained at 0.5 Ohm.
Таким образом, упругая пластинчатая прокладка по настоящему изобретению позволяет поддерживать постоянной площадь поверхности электрических контактов, а, следовательно, и сопротивление между анодным и катодным газодиффузионными слоями и соответственно анодом и катодом.Thus, the elastic plate gasket of the present invention allows to maintain a constant surface area of the electrical contacts, and, consequently, the resistance between the anode and cathode gas diffusion layers and, respectively, the anode and cathode.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115647/07A RU2496186C1 (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | Fuel element and battery of fuel elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115647/07A RU2496186C1 (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | Fuel element and battery of fuel elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2496186C1 true RU2496186C1 (en) | 2013-10-20 |
Family
ID=49357292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012115647/07A RU2496186C1 (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | Fuel element and battery of fuel elements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496186C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714695C1 (en) * | 2018-07-20 | 2020-02-19 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Method of manufacturing fuel cell and fuel cell |
RU2740133C1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-01-11 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Fuel cell |
RU2743099C1 (en) * | 2019-11-27 | 2021-02-15 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Fuel cell and the method of its production |
RU2763958C2 (en) * | 2017-08-16 | 2022-01-11 | Серес Интеллекчуал Проперти Компани Лимитед | Solid oxide fuel cell unit |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU70051U1 (en) * | 2007-09-28 | 2008-01-10 | Объединенный институт высоких температур Российской Академии Наук (ОИВТ РАН) | FUEL CELL BATTERY FOR A STAND-ALONE POWER SUPPLY |
RU2328060C1 (en) * | 2006-11-23 | 2008-06-27 | Федеральное государственное предприятие "ЦНИИ судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") | Fuel element and fuel-cell battery |
EP1410453B1 (en) * | 2001-07-18 | 2008-09-03 | Tel-Aviv University Future Technology Development L.P. | Fuel cell with proton conducting membrane and with improved water and fuel management |
RU2355072C1 (en) * | 2007-10-03 | 2009-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" (ООО "Национальная инновационная компания "НЭП") | Fuel-cell battery |
RU2387053C1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-04-20 | Яков Аронович Гофман | Method to produce fuel-cell battery with solid polymer electrolyte |
US20120034542A1 (en) * | 2008-12-19 | 2012-02-09 | Ballard Power Systems Inc. | Seal for solid polymer electrolyte fuel cell |
EP2417663A1 (en) * | 2009-04-08 | 2012-02-15 | Daimler AG | Fuel cell, fuel cell stack and method for sealing a fuel cell |
-
2012
- 2012-04-19 RU RU2012115647/07A patent/RU2496186C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1410453B1 (en) * | 2001-07-18 | 2008-09-03 | Tel-Aviv University Future Technology Development L.P. | Fuel cell with proton conducting membrane and with improved water and fuel management |
RU2328060C1 (en) * | 2006-11-23 | 2008-06-27 | Федеральное государственное предприятие "ЦНИИ судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") | Fuel element and fuel-cell battery |
RU70051U1 (en) * | 2007-09-28 | 2008-01-10 | Объединенный институт высоких температур Российской Академии Наук (ОИВТ РАН) | FUEL CELL BATTERY FOR A STAND-ALONE POWER SUPPLY |
RU2355072C1 (en) * | 2007-10-03 | 2009-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" (ООО "Национальная инновационная компания "НЭП") | Fuel-cell battery |
US20120034542A1 (en) * | 2008-12-19 | 2012-02-09 | Ballard Power Systems Inc. | Seal for solid polymer electrolyte fuel cell |
RU2387053C1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-04-20 | Яков Аронович Гофман | Method to produce fuel-cell battery with solid polymer electrolyte |
EP2417663A1 (en) * | 2009-04-08 | 2012-02-15 | Daimler AG | Fuel cell, fuel cell stack and method for sealing a fuel cell |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763958C2 (en) * | 2017-08-16 | 2022-01-11 | Серес Интеллекчуал Проперти Компани Лимитед | Solid oxide fuel cell unit |
US11271235B2 (en) | 2017-08-16 | 2022-03-08 | Ceres Intellectual Property Company Limited | Solid oxide fuel cell unit |
RU2714695C1 (en) * | 2018-07-20 | 2020-02-19 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Method of manufacturing fuel cell and fuel cell |
RU2740133C1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-01-11 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Fuel cell |
RU2743099C1 (en) * | 2019-11-27 | 2021-02-15 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Fuel cell and the method of its production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6689502B2 (en) | Monopolar cell pack of direct methanol fuel cell | |
JP4252623B2 (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
JP3920018B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP2001283892A (en) | Hydrogen ion exchange membrane solid polymer fuel cell and single electrode cell pack for direct methanol fuel cell | |
KR100571821B1 (en) | Direct methanol fuel cell and portable computer having the same | |
US20060210865A1 (en) | Fuel cell | |
RU2496186C1 (en) | Fuel element and battery of fuel elements | |
US20190245236A1 (en) | Polymer electrolyte fuel cell stack | |
JP4680338B2 (en) | POLYMER ELECTROLYTE FUEL CELL AND METHOD OF CONNECTING THE SAME | |
JP2004103296A (en) | Solid polymer type fuel cell | |
US7638219B2 (en) | Fuel cell without Z-like connection plates and the method producing the same | |
CN214336753U (en) | Fuel cell and battery pack | |
KR100387244B1 (en) | Monopolar cell pack of direct methanol fuel cell | |
JP4848824B2 (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
JP2009526345A (en) | Fuel cell stack | |
KR100704437B1 (en) | Electrochemical unit cell and electrochemical cell assembly with non-conductive separator | |
JP5136051B2 (en) | Fuel cell | |
KR100556814B1 (en) | Stack of fuel cell | |
JP5378049B2 (en) | Fuel cell stack | |
RU70051U1 (en) | FUEL CELL BATTERY FOR A STAND-ALONE POWER SUPPLY | |
JP5132997B2 (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
JP2007234315A (en) | Fuel cell | |
CN218783060U (en) | Fuel cell and battery pack | |
CN116404224B (en) | Fuel cell stack and electric energy device thereof | |
CN215731824U (en) | Fuel cell stack and fuel cell system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150420 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160227 |