SK50694A3 - Electromechanical element with membranes for ions exchange and with bipolar metal plates - Google Patents
Electromechanical element with membranes for ions exchange and with bipolar metal plates Download PDFInfo
- Publication number
- SK50694A3 SK50694A3 SK506-94A SK50694A SK50694A3 SK 50694 A3 SK50694 A3 SK 50694A3 SK 50694 A SK50694 A SK 50694A SK 50694 A3 SK50694 A3 SK 50694A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- electrochemical cell
- bipolar plates
- cell according
- electrodes
- collectors
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 61
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 61
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 title 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 13
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 9
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- -1 platinum group metals Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 9
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 8
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 claims description 8
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 7
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 abstract 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 75
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 3
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000836029 Meloboris collector Species 0.000 description 1
- 241001310793 Podium Species 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000003542 behavioural effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 description 1
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
- H01M8/0223—Composites
- H01M8/0228—Composites in the form of layered or coated products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
- C25B9/23—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms comprising ion-exchange membranes in or on which electrode material is embedded
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
- C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
- C25B9/77—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having diaphragms
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- H01M8/0226—Composites in the form of mixtures
-
- 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
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
- H01M8/0232—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
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
- H01M8/0234—Carbonaceous material
-
- 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
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
- H01M8/0241—Composites
- H01M8/0245—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
- H01M8/0258—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
- H01M8/0267—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
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1007—Fuel cells with solid electrolytes 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
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/242—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
-
- 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
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0082—Organic polymers
-
- 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
-
- 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
- H01M8/0213—Gas-impermeable carbon-containing materials
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka elektrochemického článku, ktorý obsahuje pár bipolárnych dosiek opatrených otvormi pre prívod plynných reagencií a odvádzanie produktov a zvyškových reagencií, pár kolektorov prúdu priepustných pre prúd plynu, pár elektrokatalytických poréznych elektród, iónomeničovú membránu a pár rámov.
Doterajší stav techniky
Palivové články napájané reagenciami obsahujúcimi vodík a kyslík v anódovom oddieli negatívnej polarity a v katódovom oddieli pozitívnej polarity sú zariadenia vyznačujúce sa tým, že vyrábajú elektrický prúd pri účinnosti premeny energie vztiahnutej na výhrevnú hodnotu paliva dvojnásobnej alebo trojnásobnej v porovnaní s typickou účinnosťou spaľovacích motorov. Tieto palivové články môžu tiež pracovať nízkych teplotách v rozmedzí od 50 do 200 ’C, obzvlášť užitočnými pre prerušovanú činnosť ako vyvíjanie malých množstiev elektrickej energie, pri pomerne čo ich robí je miestne napríklad požadovanej pre mechanické dielne a palubné vyvíjanie energie pre dopravné prostriedky. Tieto použitia sú tiež výhodné preto, že palivové články sú úplne nehlučné, nehladiac na nepatrný hluk spojený s činnosťou pomocných zariadení ako sú čerpadlá a dúchadlá pre chladiaci okruh. Medzi rôznymi nízkoteplotnými článkami sú pre vyššie uvedené účely obzvlášť palivové články založené na použití iónomeničových hlavne perfluórovaných sulfónových membrán. Použitie palivovými atraktívne membrán, iónomeničových membrán, ktoré nahradzujú bežné kvapalné elektrolyty, umožňuje konštrukciu velmi jednoduchých palivových článkov vplyvom neprítomnosti cirkulácie, úpravných systémov nevyhnutných s kvapalnými elektrolytmi a problémov korózie spôsobených elektrolytmi. Neprítomnosť elektrolytov má za následok širšiu volbu materiálov, ktoré môžu byť ľahšie a hospodárnejšie. Použitie iónomeničových membrán, ktoré je treba uvažovať ako pevné elektrolyty, vytvára problém vlastností rozhraní s poréznymi elektródami, napájanými vodíkom a kyslíkom. V prípade kvapalných elektrolytov tieto vplyvom kapilárnych síl prenikajú do pórov poréznych elektród a vytvárajú tak meniskus, kde vzniká trojitý dotyk medzi kvapalinou, plynom a katalyzátorom elektród, ako sa požaduje pre vytvorenie rýchlej spotreby vodíka a kyslíka.
V prípade iónomeničových membrán je dotyk medzi membránami a poréznymi elektródami nutne ovplyvnený skutočnosťou, že obidve zložky sú pevné látky a teda oblasť trojitého dotyku je obmedzená na oblasti skutočného fyzikálneho dotyku. Kapilárne javy, ktoré prispievajú takým rozhodujúcim spôsobom s kvapalnými elektrolytmi, tu nie sú možné. Následkom toho je spotreba vodíka a kyslíka skôr pomalšia. Tento problém je prekonaný tepelným stlačením poréznych elektród vyrobených z elektrokatalytických čiastočiek na membránach, ako je popísané v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 3,134,697. Ďalšie zlepšenia bolí získané pridaním elektricky vodivých čiastočiek, polymérových spojív a predovšetkým podporovať migráciu protónov, ako je materiálov schopných nárokované v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 4,876,115.
Bez ohľadu na tieto zlepšenia a opatrenia palivové články s iónomeničovou membránou doposiaľ nedosiahli priemyselný úspech. Jeden z dôvodov týchto ťažkostí spočíva v skutočnosti, že návrhy palivových článkov s membránami známe v doterajšom stave techniky nedávali doteraz uspokojivú odpoveď na problémy bezpečnosti a výrobných nákladov viazané na typy použitých konštrukčných materiálov a na požiadavky hromadnej montáže. Táto situácia je následkom palivového článku s membránami musí riešiť objektívne zložitý technický problém, to znamená, opatriť anódy súčasne homogénnym výroby a jednoduchosť skutočnosti, že návrh rozdeľovaním elektrického prúdu i reagencií, vytvoriť úplný dotyk odvádzanie tepla vyvíjaného neúčinnosťou a ohmickými úbytkami napätia. Návrh v doterajšom stave techniky zvyčajne že elektródy musia tvoriť jednotnú získanou, ako bolo uvedené vyššie, s membránami a účinné systému, prepätiami palivového článku je v založený na skutočnosti, štruktúru s membránou, tepelným stlačením rôznych zložiek. Táto jednotná štruktúra intrizikne zaisťuje najlepší spojitý dotyk medzi membránou a elektródami. Na týchto základoch bolo dokončené navrhovanie bipolárnych dosiek pre vykonávanie iných úloh rozdeľovania plynov a elektrického prúdu a odvádzanie tepla. Najvýhodnejšia geometria spočívala v bipolárnej doske opatrenej drážkami, hlavne s drážkami smerovanými na jednej strane kolmo k drážkam na druhej strane, ako popisuje patentový spis Spojených štátov amerických číslo 4,175,165. Presnejšie povedané, katódový, pozitívny oddiel, kde sa vytvára voda a je tu viac kvapalného kondenzátu, sa vyznačuje tým, že drážky sú vo zvislom smere kvôli umožneniu lepšieho odvodňovania. V palivovom článku tvorenom množstvom elementárnych článkov obsahuje každý elementárny článok jednotnú štruktúru elektród a membrány, pevne stlačenú medzi dve strany dvoch priľahlých bipolárnych dosiek. Vo zvláštnom vyhotovení, keď sú drážky navzájom kolmé, oblasti s významným dotykovým tlakom sú tie, kde drážky ležia na sebe a sú tvorené matricou pozostávajúcou zo štvorcov majúcich strany rovné šírke drážky a rozstup rovný šírke priehlbní drážok. Následkom toho môže byť rozdeľovanie prúdu a odvádzanie tepla lokalizované v oblastiach vyššieho dotykového tlaku urobené dostatočne homogénnym len použitím veľmi úzkych drážok a čo najväčším zväčšením priečnej elektrickej i tepelnej vodivosti elektród. Výrobné náklady na bipolárne dosky sú teda skôr vyššie s ohľadom na potrebu mechanického opracovania povrchov presným spôsobom pre vytvorenie drážok a kvôli zaisteniu nutnej rovinnosti požadovanej v podstate tuhým systémom, v ktorom jediným prvkom, ktorý je aspoň čiastočne pružný, je štruktúra elektród a membrány. Spôsob požadovaného opracovania zlúčiteľný s hromadnou výrobou silne obmedzuje rozmery bipolárnych dosiek na hodnoty umožňujúce výrobu len malých elektrických výkonových systémov, ako sú systémy potrebné pre elektrickú dopravu, avšak príliš malé pre iné významné aplikácie, ktoré potrebujú lokálne statické vyvíjanie elektrickej energie, ako sú žiadané pre miestne elektrické generátory pre dielne mechanického obrábania. Potreba obmedzenia výrobných nákladov spôsobených opracovaním viedla k volbe materiálov schopných liatia do foriem alebo vytlačovania, hlavne zmesí grafitu a polymérových spojív, ako je popísané v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 4,175,165.
Pretože bipolárne dosky musia mat dostatočnú elektrickú a tepelnú vodivosť, obsah polymérového spojiva zmiešaného s grafitom má byť minimálna, schopnosť liatia do foriem, dosky nie je príliš vysoká, avšak musí byt zaistená nutná Následkom toho tuhosť bipolárnej a zaiste nemôže byť porovnávaná s tuhosťou kovových materiálov. Tiež nemožno vylúčiť priepustnosť pre plyny, i keď je minimálna. Tu sú teda zrejmé námietky voči nedostatočnej bezpečnosti palivových článkov opatrených grafitovými bipolárnymi doskami týkajúca sa odolnosti voči mechanickým nárazom a možného uvoľňovania vodíka, hlavne pri prevádzke pod tlakom. Na druhej strane kovy, ktoré sa zvyčajne uvažujú, t. j. titan, niób, tantal, známe ako ventilové kovy schopné v priebehu času vytvárať ochranné oxidy, ktoré sú elektricky nevodivé, nehrdzavejúce ocele a superzliatiny ako rôzne typy zliatiny Hastelloy (R), sa vyznačujú vysokými nákladmi, vysokými hustotami a obmedzenou elektrickou a tepelnou vodivosťou. Ďalej musia byť aspoň ventilové kovy opatrené vodivým povlakom schopným zachovať nízky elektrický zvyšuje náklady. Ďalej je možné, že návrh môže spôsobiť nenormálnu funkciu zariadenia, plynu sa odohráva len pozdĺž drážok bez elektricky odpor, čo ďalej uvažujúci drážky lebo rozvádzanie podstatného zmiešavania v priečnom smere.
Pokiaľ ide o elektródy, potreba vysokej elektrickej a tepelnej priečnej vodivosti obmedzuje voľbu na niekoľko málo typov a použitie jednotných štruktúr elektród a membrány vedie k ďalšiemu výrobnému kroku tepelného stlačenia. Tento krok je nákladný s ohľadom na ľudskú obsluhu a potrebné zariadenia, ako sú vysoko výkonné lisy s riadenou teplotou dosiek a velmi prísne požiadavky na rovinnost.
Obmena konštrukcie popísaná v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 4,224,121 obsahuje pridanie jednej alebo niekoľkých kovových sietí medzi drážkovanú bipolárnu dosku a jednotnú štruktúru elektród a membrány. Toto usporiadanie môže zlepšiť rozdeľovanie elektrického prúdu, ak aspoň sieť, ktorá je v styku s povrchom elektród, má jemné oká, i keď toto opatrenie nemôže splniť konečný účel úplnej homogenity pri rozdeľovaní taktiež na úrovni mikrostupnice. V skutočnosti sú zvýhodnené vyššiemu dotykovému tlaku zodpovedajúce Pridanie štruktúry obsahujúcej viac sietí, určitou pružnosťou a požiadavka rovinnosti oblasti podrobené priesečníkom drážok vytvorí systém s bipolárnych dosiek je teda menej prísna.
Návrh bipolárnej dosky, ktorý umožňuje odstrániť zložitosť mechanického opracovania požadovaného pre drážky, navrhuje použitie zvlnených listov, podľa voľby dierovaných, použitých pre dotyk medzi povrchmi elektród a povrchmi rovinných bipolárnych dosiek, ako je popísané v patentovom spise DE 4120359. Zvlnené listy môžu byť privarené k bipolárnym doskám alebo k povrchu elektród alebo k obom. V podobnom a menej nákladnom vyhotovení sa zvlnené listy jednoducho stlačia medzi bipolárnymi doskami a jednotnými štruktúrami elektród a membrány. V tomto poslednom prípade oba listy na stranách každej jednotlivej štruktúry elektród a membrány musia byť nutne uložené tak, aby krížili príslušné zvlnenie, a oblasti s podstatným dotykovým tlakom sú tie, ktoré obsahujú zvlnenia ležiace nad sebou. Zariadenia obsahujúce vyššie uvedené zvlnené listy majú v podstate rovnaké nevýhody aké boli uvedené pre drážky, čo sa týka rozdeľovania prúdu a plynu, a oveľa väčšie nevýhody, čo sa týka odvádzania tepla s ohľadom na obmedzenú hrúbku listov, potrebnej na zaistenie určitej pružnosti. Tiež je zrejmé, že použitie zvlnených plechov vyžaduje, aby elektródy a membrána tvorili jednotnú štruktúru, ktorú je možné získať, ako bolo vysvetlené vyššie, tepelným stlačením.
Ďalšie konštrukčné riešenie popísané v doterajšom stave techniky uvažuje použitie poréznych listov spekaného kovu, ktoré majú pôsobiť súčasne ako prostriedky na rozdeľovanie prúdu a plynu. V tomto prípade je elementárny článok tvorený jednotnou štruktúrou elektród a membrány stlačenej medzi dvoma listami spekaného kovu a stlačenej medzi dvoma bipolárnymi doskami ako je popísané v patentovom spise DE 4027655.C.1.
V alternatívnom vyhotovení je jednotná štruktúra tvorená membránou a iba jednou elektródou. Druhá elektróda je nanesená ako elektrokatalytický povlak na povrch listu zo spekaného kovu. Elementárny článok je teda tvorený jednotnou štruktúrou elektródy a membrány, prvým listom spekaného kovu v styku s elektródou a druhým listom spekaného kovu majúcim na jednej strane elektrokatalytický povlak v styku s plochou membrány bez elektródy, pričom celé zoskupenie je vložené medzi dve bipolárne dosky.
Pretože listy spekaného kovu sú v podstate tuhé, môže byt nevyhnutná strata rovinnosti bipolárnych dosiek vyrovnávaná len pretvorením membrány, čo je slabší prvok z hľadiska mechanickej odolnosti. Membrána je teda silne namáhaná a môže pôsobit poruchy, hlavne miestne geometrické nepravidelnosti, ako vyčnievajúce špičky listu spekaného kovu a vnútorné pórovitosti membrány. Toto negatívne chovanie môže byt odstránené len obzvlášt presným mechanickým porovnaním povrchov bipolárnych dosiek. Pomer medzier listov spekaného kovu je normálne nízky a teda prietok plynu týmito listami spôsobí vysoké úbytky tlaku. Následkom toho môžu byt listy spekaného kovu používané ako rozdeľovače prúdu na náhradu sietí podľa patentového spisu Spojených štátov amerických číslo 4,224,121, nie však ako rozdeľovače plynu. Je teda vždy nevyhnutné použit bipolárne dosky opatrené drážkami, so všetkými vyššie popísanými problémami spojenými s mechanickým opracovaním a so zvýšenými nákladmi.
Vyššie popísané problémy ovplyvňujú taktiež iné typy elektrochemických článkov opatrených elektródami napájanými vodíkom alebo kyslíkom, podobne k článkom používaným ako palivové články. Typickými príkladmi sú elektrochemické články na koncentráciu vodíka alebo kyslíka alebo pre elektrolýzu roztokov solí s elektródami depolarizovanými plynom.
Úlohu predloženého vynálezu je vytvoriť zlepšený elektrochemický článok, napríklad palivový článok, ktorý by nemal nedostatky a nevýhody doterajšieho stavu techniky, ktoré boli popísané vyššie.
Podstata vynálezu
Vynález rieši úlohu tým, že vytvára elektrochemický článok obsahujúci pár bipolárnych dosiek opatrených otvormi pre prívod plynných reagencií a odvádzanie produktov a zvyškových reagencií, pár kolektorov prúdu priepustných pre prúd plynu, pár elektrokatalytických poréznych elektród, iónomeničovú membránu a pár rámov, ktorého podstata spočíva v tom, že aspoň jeden z kolektorov je z porézneho materiálu majúceho zvyškovú pretvoritelnosť a pružnosť pri stlačení a je opatrený množstvom bodov pre elektrický dotyk medzi bipolárnymi doskami a elektródami.
Podlá výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu kolektor majúci zvyškovú pretvoritelnosť a pružnosť je trojrozmerná sieť kovových drôtov obsahujúca koncové úseky aspoň časti zmienených drôtov.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu zmienená trojrozmerná sieť má pórovitosť aspoň rovnú 50 % a priemer drôtov od 0,01 do 1 mm.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu kolektor majúci zvyškovú pretvoritelnosť a pružnosť pozostáva z aspoň dvoch na sebe uložených sietí.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu zmienené siete majú rôznu veľkosť ôk, menšiu pre sieť, ktorá je v styku s elektródami a väčšiu pre sieť, ktorá je v styku s bipolárnymi doskami.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sú siete zvolené zo skupiny zahrňujúcej tkaniny kovových drôtov alebo expandované kovové listy.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu kovové drôty majú priečny prierez tvaru mnohouholníka.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu kolektor majúci zvyškovú pretvoritelnosť a pružnosť pozostáva z matraca vyrobeného z prepletených kovových skrutkovitých cievok alebo z viacvrstvovej tkaniny.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu oba kolektory majú zvyškovú pretvoritelnosť a pružnosť.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu druhý kolektor je tuhý porézny list.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu tuhý porézny list je spekaná kovová vrstva.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu kolektory majú medzery s veľkosťou od 0,1 do 3 mm.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu kolektory majú hrúbku od 0,5 do 5 mm.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu kolektor obsahuje jemnú kovovú sieť priliehajúcu k elektródam.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu kolektory sú z materiálu odolného voči korózii zvoleného zo skupiny zahrňujúcej nehrdzavejúcu ocel, vysoko zliatinové ocele a zliatiny niklu a chrómu.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu kolektory a bipolárne dosky sú hydrofóbne.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu bipolárne dosky majú rovinný povrch.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sú bipolárne dosky vyrobené liatím alebo strihaním z komerčných plechov bez ďalšieho opracovania povrchu.
Podlá ďalšieho majú bipolárne dosky výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu drážkovaný povrch.
Podlá ďalšieho výhodného sú bipolárne dosky opatrené reagencií a výrobkov.
vyhotovenia predloženého vynálezu kanálmi pre rozvod a odvádzanie su
Podlá ďalšieho výhodného bipolárne dosky opatrené vyhotovenia vnútornými predloženého vynálezu kanálmi pre chladenie kvapalným alebo plynným prostredím.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu je vonkajší rozmer bipolárnych dosiek zväčšený kvôli umožneniu chladenia plynným alebo kvapalným prostriedkom.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sú bipolárne dosky vyrobené z kovov alebo zliatin deaktivovatelných ochrannými elektricky izolujúcimi oxidmi zvolenými zo skupiny zahrňujúcej hliník, titan, zirkón, niób, tantal a ich zliatiny.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu dotykový odpor medzi bipolárnymi doskami a kolektormi je medzi 100 a 5 milionm/cm2 a tlak vyvíjaný na bipolárne dosky je od 0,1 do 80 kg/cm2.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu bipolárne dosky sú z materiálu odolného voči korózii zvoleného zo skupiny zahrňujúcej grafit, nehrdzavejúcu oceľ, vysoko zliatinové ocele a zliatiny niklu a chrómu.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sú bipolárne dosky opatrené povlakom z elektricky vodivého materiálu zvoleného zo skupiny zahrňujúcej chróm, kovy skupiny platiny alebo ich oxidy a vodivé polyméry.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sú vodivé polyméry zvolené zo skupiny zahrňujúcej polymérové matrice obsahujúce vodivé čiastočky a intrizikne vodivé polyméry.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sú rámy vyrobené z elastomérového materiálu spôsobilého na liatie do foriem a obsahujú otvory pre prívod a odvádzanie reagencií a výrobkov a majú osadenie na uloženie elektród a rebrá na utesnenie a oddelenie reagencií a výrobkov.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sú elektródy vyrobené z poréznej vodivej vrstvy opatrenej povlakom obsahujúcim katalyzátor a povrchom obsahujúcim hydrofóbny materiál.
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu zmienená vrstva je ohybná uhlíková tkanina.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu zmienená vrstva je karbónový papier.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu zmienená vrstva je ohybná tkanina z kovu odolného voči korózii zvoleného zo skupiny zahrňujúcej nehrdzavejúce ocele, vysoko zliatinové ocele a zliatiny niklu a chrómu.
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sú elektródy opatrené povlakom z polyméru majúceho vlastnosti iónomeniča naneseným na povrch obsahujúci katalyzátor.
Podľa ďalšieho výhodného elektródy nie sú spojené elektrochemického článku.
vyhotovenia predloženého vynálezu s membránou pred zostavením
Podlá ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu sú elektródy pred zostavením článku spojené s membránou a tvoria jednoliatu štruktúru.
Podlá ďalšieho výhodného sú bipolárne dosky opatrené skratovanie.
vyhotovenia vonkajšími predloženého vynálezu spojkami vhodnými na
Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia predloženého vynálezu elektrochemický článok je palivový článok napájanými plynnými reagenciami obsahujúcimi vodík a kyslík.
Prehíad obrázkov na výkresoch
Vynález je znázornený na výkresoch, kde:
obr. 1 znázorňuje priečny rez elementárnym článkom elektrochemického článku podlá predloženého vynálezu, obr. 2 a 3 sú axonometrické pohľady na detaily elementárnych článkov podľa predloženého vynálezu, obr. 4 je priečny rez rámom spojeným s elektródou a kolektorom, obr. 5 je axonometrický pohľad na kolektor elektrochemického článku podľa predloženého vynálezu, a obr. 6 je priečny rez iným vyhotovením elektrochemického článku podľa predloženého vynálezu.
Podrobný popis vynálezu
Pódia obr. 1 elementárny článok elektrochemického článku podľa predloženého vynálezu obsahuje pár bipolárnych dosiek 1, pár kolektorov 14, pár rámov 8, pár elektrokatalytických elektród 7 a iónomeničovú membránu 6.
Podlá obr. 2 je bipolárna doska 1 vyrobená z kovovej platne, ktorá môže mať v oblasti styku s kolektorom 14 rovný povrch. Obvodová plocha rámu bipolárnej dosky 1 je opatrená otvormi 2 a voliteľne rozdeľovacími kanálmi 3 pre vtok a výtok plynov, otvormi 4 pre neznázornené väzné tyče a voliteľne vnútorné kanály 5 pre prietok vhodných chladiacich prostriedkov. Rozmery bipolárnej dosky 1 sú teda určené potrebou určitej aktívnej oblasti membrány 6 a elektród 7 so zodpovedajúcimi kolektormi 14, ako i otvormi 2, 4. a kanálmi 2· Hlavnou charakteristikou bipolárnych dosiek 1 podlá predloženého vynálezu je možnosť ich výroby vo veľkých sériách so znesiteľnými nákladmi rozrezávaním komerčných plechov alebo liatím do vhodných foriem bez akéhokoľvek ďalšieho zarovnávania povrchu. Bipolárne dosky 1 môžu byť vyrobené z hliníka, titanu alebo ich zliatin bez potreby elektricky vodivého ochranného filmu. Posledná myšlienka bude podrobne znázornená v ďalšom popise. Môžu sa zrejme použiť i iné kovy alebo zliatiny, ako iné ventilové kovy, niób, tantal, nehrdzavejúce ocele, tiež vysoko zliatinové ocele, zliatiny niklu a chrómu, hoci sú drahšie a ťažšie následkom väčšej hustoty. Ak je konštrukčným materiálom hliník alebo jeho zliatiny, vysoká tepelná vodivosť umožňuje odvádzať teplo vyvíjané v priebehu prevádzky elektrochemického článku chladením obvodovej časti bipolárnych dosiek i. Z tohto dôvodu je obvodová časť vhodne zväčšená a odvádzanie tepla môže byť vykonávané núteným obehom vzduchu alebo iného chladiaceho prostriedku neznäzorneného na obrázkoch. Podľa tohto vyhotovenia bipolárne dosky i vyrobené z hliníka alebo jeho zliatin nemusia byť opatrené vnútornými kanálmi 5, čím sa velmi zjednoduší konštrukcia a podstatne znížia náklady.
Na obr. 3 rám 8 obsahuje otvory 9 pre vtok a výtok reagencii a výrobkov, kryjúce sa s otvormi 2 bipolárnych dosiek 1 a volitelne otvory 10 pre priechod väzných tyči. Otvory 10 nie sú nutné v možnom alternatívnom vyhotovení, kde sú rohy zaoblené. Otvory 9 sú napojené na vhodné kanály 11 vrezané v hrúbke rámu 8 a smerované, spojené s kanálmi 3, kvôli rovnomernému rozdeľovaniu a zhromažďovaniu reagencií a výrobkov vo vnútri elektrochemického článku. Hoci to nie je nutné, výtok výrobkov by mal byť umiestnený v spodnej časti kvôli umožneniu ľahšieho čistenia kondenzovanej vody, ktorá môže vznikať v článku počas prevádzky.
Obe plochy rámu 8 nemusia byt rovnaké, lebo tá, ktorá je v styku s elektródami 7 a membránou 6, môže byť rovná a tá, ktorá je v styku s bipolárnymi doskami 1, je opatrená kanálmi 11 uvedenými vyššie a rebrami 12, t. j. priamymi výstupkami smerovanými na zaistenie nutného utesnenia kvôli zamedzeniu úniku plynov von alebo ich zmiešaniu vo vnútri článku. Utesnenie na strane elektród 7 je zaistené vlastnou pružnosťou každého páru rámu 8 a membrány 6. Z tohto dôvodu je rám 8 vyrobený z elastomérneho materiálu spôsobilého na liatie do foriem. Požadovaná pružnosť musí byť dostatočná na umožnenie bezpečného utesnenia i pri miernom mechanickom zaťažení, aby sa zamedzilo upchatiu kanálov 3. a 11 následkom deformácie vzniknutej stlačením a aby membrána 6 nebola nadmerne namáhaná v obvodovej oblasti. Hrúbka rámu 8 je určená nielen mechanickými okolnosťami, alebo i potrebou vymedzenia vnútorného priestoru pre prietok plynu. Rám 8 podlá obr. 3 a 4 je ďalej opatrený osadením 13 pozdĺž vnútorného okraja kvôli ľahkému uloženiu elektródy 7 a súčasne na zaistenie dobrej ochrany membrány 6 pred možnými nepravidelnosťami pozdĺž obvodu kolektorov 14 ako sú zvyškové výstupky alebo otrepy od rezania kusov na požadované rozmery z komerčných plechov.
Obr; 4 znázorňuje podrobnejšie zoskupenie vytvorené z rámu 8, kolektoru 14 a elektródy 7.
Kolektory 14 podlá predloženého vynálezu majú za úlohu súčasne zaistiť tieto opatrenia:
- množstvo dotykových bodov s elektródami 7 kvôli minimalizácii rozptylov energie spojených s nadmernými priečnymi cestami elektrického prúdu vo vnútri elektród J_,
- nízke hodnoty dotykových odporov s povrchom bipolárnych dosiek 1, prednostne vyrobených z deáktivovateíných materiálov ako je hliník, titan a ich zliatiny, bez ochranných elektricky vodivých filmov,
- prestup tepla zo štruktúr elektród 7 a membrán 6 do bipolárnych dosiek 1 voliteľne zaistený kanálmi 5, ktorými prúdia chladiace prostriedky,
- pozdĺžny prúd reagencií s malým úbytkom tlaku a rovnomerné rozdeľovanie po celom povrchu elektród 7 vplyvom veľkej možnosti priečneho premiešavania,
- ľahký odtok vody vyvíjanej kondenzáciou vo vnútri kolektora 14. v priebehu prevádzky článku,
- schopnosť pretvorenia pri dostatočnej zvyškovej pružnosti pri stlačení, ako je požadované na vyrovnanie nepredvídateľných chýb rovinnosti rozličných súčastí článku, hlavne bipolárnych dosiek 1, ktoré ideálne nie sú podrobené presnému mechanickému konečnému opracovaniu povrchu. Určitý stupeň zvyškovej pružnosti je tiež žiaduci na udržanie štruktúr elektródy 7 a membrány 6 pod stálym tlakom na vyrovnanie tepelného roztiahnutia rozličných súčastí v priebehu štartu, zastavenia a zmien elektrického zaťaženia.
Vyššie uvedené výhody sa získajú použitím, kolektorov 14 majúcich štruktúru podobnú trojrozmernej sieti kovových drôtov prednostne navzájom spojených v prepojovacích bodoch. Vhodným zvolením priemeru drôtov a vzdialenosti medzi prepojovacími bodmi môže byt lahko dosiahnutý optimálny pomer medzier prednostne vyznačený vysokými hodnotami. Žiaduce rozmery medzier by mali byt dostatočne malé kvôli zaisteniu potrebného množstva bodov dotyku, ale tiež dostatočne veľké kvôli minimalizácii kapilárnych javov, ktoré by mohli pôsobit problémy s uvoľňovaním kondenzovanej vody. Tieto javy sa môžu ďalej obmedziť, ak siet kovových drôtov a kanály 3 a 11 budú hydrofóbne, napríklad ponorením do roztoku obsahujúceho vhodné hydrofobizačné činidlo a nasledujúcim usušením. Obzvlášť výhodným riešením je emulzia čiastočiek z polytetrafluóretylénu. Trojrozmerné siete vyššie popísaného typu sú matrace popisované v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 4,340,452 na použitie v elektrolytických článkoch na zaistenie elektrickej kontinuity medzi tuhým rozdeľovačom prúdu a elektródou vyrobenou z tenkého listu, za prítomnosti elektrolytu majúceho vysokú vodivosť pri primeranej hustote prúdu. Za týchto podmienok sa získajú optimálne výsledky už s miernymi tlakmi pôsobiacimi na kolektor, v rozsahu 10 až 100 g/cm2, a s kolektormi pozostávajúcimi z trojrozmernej siete majúcej navzájom vzdialené prepojovacie body vo vzdialenosti niekoľkých mm.
Tieto matrace sú prednostne tkaniny z kovových drôtov alebo mreže, v ktorých drôty tvoria rady cievok, vín alebo kaderí alebo iných vlnitých štruktúr. Výhodnejšie matrac pozostáva z radu skrutkovitých valcových špirál drôtu, ktorých závity sú navzájom zvinuté s jednou z priľahlých špirál v zosietovanom alebo slučkovom vzťahu.
V danom prípade sa zistilo, že kvôli najlepšiemu pôsobeniu musia byť medzery siete také, aby na papieri citlivom na tlak boli značky s rozmermi 0,1 až 3 mm, zatiaľ čo tlaky vyvíjané na bipolárne dosky 1 sú od 0,1 do 10 kg/cm2. V jednom alternatívnom riešení môže byť trojrozmerná sieť vyznačená povrchom obsahujúcim koncové úseky aspoň sčasti z kovových drôtov; toto opatrenie umožňuje získať vysoké miestne tlaky vo veľmi úzko vymedzených bodových oblastiach, a tým i nízke hodnoty dotykového odporu.
V obr. 5 je kolektor 14 vytvorený ako sieť s povrchom opatreným koncovými úsekmi .15, ktorých účinnosť bola ukázaná meraním elektrického odporu vykonávaných na zoskupeniach simulujúcich elementárny článok elektrochemického článku podľa vynálezu obsahujúcich dve rovinné dosky zo zliatiny hliníka vyrobené liatím čo formy bez ďalšieho mechanického opracovania, dva kolektory 14 vyrobené z niklu o hrúbke 2 mm a majúce množstvo n , medzier v počte 100 na 1 cm o strednej velkosti 1 mm, dve komerčné elektródy 7 značky ELAT spoločnosti E-TEK, U.S.A. a medzi nimi uloženú membránu 6 značky Nafion (R) 117 spoločnosti Du Pont, U.S.A. Merané elektrické odpory boli v rozsahu od 100 do 5 miliohm/cm2 pri tlaku od 0,1 do 80 kg/cm2 vyvíjanom na hliníkové dosky. Merané hodnoty boli udržiavané stále pri uložení zoskupení v parnom prostredí pri 100 'C, čo môže nastať pri skutočnej prevádzke.
Podobné výsledky sa získali s kovovými doskami vyrobenými z titanu. Elektrické odpory merané za rovnakých podmienok s rovnakými zoskupeniami bez kolektorov 14 podľa predloženého vynálezu mali hodnoty od 200 do 1000 miliohm/cm2 celkom neprijateľné pre článok na priemyselné účely. Skutočnosť, že elektrický odpor je tak prekvapujúco nízky a stály v prítomnosti vodnej pary pri 100 ’C ukazuje, že na rozdiel od známych skutočnosti v doterajšom stave techniky bipolárne dosky 1 môžu byť vyrobené z hliníka, titanu alebo ich zliatin bez elektricky vodivých ochranných povlakov, keď sa použijú v spojení s kolektormi 14 podľa predloženého vynálezu. Pretože je známe, že hliník, titan a ich zliatiny sa časom povlečú filmom z elektricky izolujúceho oxidu, môže sa predpokladať bez spájania predloženého vynálezu s akoukoľvek zvláštnou teóriou, že vysoký miestny tlak v obmedzených plochách dotykových bodov medzi bipolárnymi doskami 1 a kolektormi 14 podľa predloženého vynálezu spôsobia prerazenie tohto filmu alebo zamedzia zväčšovaniu jeho hrúbky. Tento dotykový tlak je pravdepodobne o rad vyšší ako tlak vyvíjaný na bipolárne dosky 1.
z rozopnutej peny polyuretán, ktorý
Ako bolo už uvedené, bipolárne dosky 1 môžu byť po odliati do formy alebo vyrezaní z komerčných plechov s výhodou použité bez nutného ďalšieho zarovnania povrchu. Tento výsledok je zrejme zaistený pretvoriteľnosťou kolektoru 14 a jeho zvyškovou pružnosťou, ktorá umožňuje vyrovnať možné odchýlky od rovinnosti typickej pre neobrobené výroby. Pretože pretvoritelnosť kolektorov 14 podľa predloženého vynálezu je pomerne malá pri tlakoch normálne pôsobiacich na bipolárne dosky 1, rádovo niekolko % hrúbky, je možné predpokladať, že takéto elektródy 7 prispievajú k vyrovnaniu odchýlok rovinnosti bipolárnych dosiek
1. Kvôli udržaniu napätia v membránach 6 na prijateľných hodnotách musia mať elektródy 7 značnú pretvoríteľnosť. Tiež sa zistilo, že najlepšie výsledky bez mechanického poškodenia membrán 6 sa dosiahnu, keď elektródy 7 majú pretvoritelnú vrstvu, ako je uhlíková tkanina. Bipolárne dosky 1 môžu byť drážkované alebo hladké, hladké sú výhodnejšie s ohľadom na podstatne nižšie výrobné náklady. Ako ukazuje štruktúra kolektoru 14 v obr. 5, táto trojrozmerná sieť môže byť získaná tým, že sa vyjde z plastu s otvorenými bunkami, ako je sa predbežne spracuje na získanie určitej elektrickej vodivosti, napríklad vákuovým pokovovaním alebo nanášaní kovu použitím neelektrických kúpeľov, ako je známe v odbore, alebo pyrolýzou pod inertnou atmosférou alebo vákuom na vytvorenie uhlíkatého materiálu, prípadne čiastočne grafitizovaného. Takto predbežne spracovaný materiál sa potom podrobí galvanickému nanášaniu žiadaného kovu alebo zliatiny, napríklad niklu, medi alebo ich zliatin s inými kovmi až do získania žiaducej hrúbky. Medzery v materiáli majú s výhodou veľkosť od 0,1 do 3 mm a priemer kovových drôtov je od 0,01 do 1 mm. Koncové úseky 15 kovových drôtov na obr. 5, ako bolo ukázané vyššie, vytvárajú množstvo dotykových bodov s vysokým miestnym tlakom v malých plochách predstavovaných krížením takýchto koncových úsekov 15. Hrúbka kolektoru 14 , ako je zrejmé z obr. 1, je daná hrúbkou rámu 8 zmenšenou o hrúbku elektród. Hrúbka kolektoru 14 je všeobecne od 0,5 do 5 mm a prednostne od do 2 mm. Sieť podľa obr. 5 0266312.Al, ktorá nárokuje je popísaná v publikácii EP číslo jej použitie ako expandovanej elektródy pre elektrolýzu vodných zriedených roztokov kovových iónov a v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 4,657,650 popisujúcom jej použitie ako vonkajšieho elektrického dotyku na spojenie elementárnych článkov v elektrolyzéri.
Trojrozmerná sieť z mrežového materiálu podlá predloženého vynálezu môže byt tiež použitá v spojení s kovovou sieťou alebo s grafitizovanou uhlíkovou sieťou vloženou medzi mrežový materiál a štruktúru elektródy 7 a membrány 6. V tejto dvojvrstvovej štruktúre kolektoru 14 sieť, ktorá má byť obzvlášť jemná, napríklad s okami menšími ako 1 mm, zaisťuje množstvo dotykových bodov s elektródami 7, zatial čo mrežový materiál môže byť zvolený ovela voľnejšie, napríklad s obzvlášť širokými medzerami na umožnenie maximálneho prietoku vody, ktorá môže kondenzovať vnútri. Použitie siete umožňuje ďalej zaistiť väčšiu ochranu membrány 6 v prípade, že mrežový materiál má povrch s obzvlášť vyvýšenými hrotmi.
V ďalšom vyhotovení predloženého vynálezu je kolektor 14 jednoducho vyrobený z jednej alebo z niekoľkých na seba navrstvených sietí vyrobených z tkaniny z kovového drôtu s okami menšími ako 3 mm, prednostne menšími ako 1 mm, na zaistenie množstva dotykových bodov medzi elektródami 7 a bipolárnymi doskami 1. Vysoké dotykové tlaky, obzvlášť užitočné na strane bipolárnej dosky 1 sa získajú, keď drôt použitý na výrobu sietí má štvorcový alebo iný mnohouholníkový priečny prierez. V tomto prípade pozdĺžne hrany drôtu tvoria v bodoch prekrývania obzvlášť užitočný rad drsných miest, ktoré sa zarývajú do kovového povrchu bipolárnej dosky 1. Iné alternatívne vyhotovenie siete, ktoré je tiež veľmi výhodné, je expandovaný kov získaný predbežným narezaním tenkých listov a nasledujúcou expanziou. Takto sa získa sieť s otvormi rôznych tvarov, napríklad rombických, pričom časti kovu, ktoré vymedzujú otvory siete, sú natočené vzhľadom k rovine listu. Keď je teda expandovaný kovový list opäť pritlačený proti rovinnému povrchu, vrcholy natočených častí kovu sa stanú oblasťami dotyku. Použije sa aspoň jeden pár vyššie popísaných sietí na zaistenie vyššej pružnosti a pretvoríteľnosti, priepustnosti pre vodné reagencie a prietok vodného kondenzátu. Na tento posledný účel majú mat siete rozličné otvory, hlavne jemnú veľkosť ôk pre sieť v dotyku s elektródami 7 a väčšie oká pre dotyk s bipolárnou doskou 1.
Ďalšie vyhotovenie predloženého vynálezu predpokladá súčasné použitie vyššie popísaných kolektorov 14 podlá vynálezu a hlavne mrežový materiál na jednej strane membrány 6 a jednu alebo niekoľko sietí, voliteľne s rôznymi veľkosťami ôk na druhej strane.
Podľa ďalšieho vyhotovenia kolektor 14 podľa vynálezu vyrobený buď z mrežového materiálu alebo z navrstvených sietí môže byt použitý len na jednej strane membrány 6, zatiaľ čo na druhej strane je použitý tuhý, vodivý a porézny materiál, napríklad vrstva spekaného kovu. Táto musí byt dostatočne tenká kvôli prispôsobeniu profilu bipolárnej dosky 1, ktorá nie je dokonale rovinná, pri vyvíjanom tlaku. Pomer medzier a rozmery pórov vrstvy spekaného kovu musí byt v medziach uvedených vyššie pre kolektory 14 podľa vynálezu na umožnenie prietoku reagencií a výrobkov, prietoku vodného kondenzátu a množstva dotykových bodov s elektródami 7 a bipolárnymi doskami 1.
Kov kolektorov 14 podľa predloženého vynálezu musí byt odolný proti možným agresívnym účinkom, ktoré môžu byt velmi drsné, ak článok je napájaný vzduchom v oddieli kladného pólu a/alebo zmesou oxidu uhličitého a vodíka v oddieloch záporného pólu. Za týchto podmienok sú prípadné vodné kondenzáty kyslé. Ak sa vezmú do úvahy obe tieto možnosti a skutočnosť, že prevádzková teplota je vyššia ako teplota miestnosti, najvýhodnejším kovom je nehrdzavejúca oceľ typu s 18 % chrómu a 10 % niklu, prednostne vysoko zliatinová oceľ, zliatiny niklu a chrómu, titan, niób alebo iné ventilové kovy. Kolektory 14 a bipolárne dosky 1 podľa vynálezu môžu byt voliteľne povlečené elektricky vodivým filmom, napríklad z kovov skupiny platiny alebo ich oxidov. Alternatívne môže byt ochranný film vyrobený z vodivých polymérov typu intrizikne vodivých materiálov ako· sú polyacetylénu, polypyroly, polyaniliny a podobne, alebo plasty obsahujúce vodivé prachy, napríklad grafitový prach.
Obr. la 6 jasne ukazujú, že každý pár bipolárnych dosiek 1 z hliníka alebo iného deaktivizovatelného materiálu alebo jeho zliatin má vo vnútri stlačený pár kolektorov 14 podlá vynálezu, pár elektród 7 a membránu 6. Tieto elektródy 7, ktoré sú v odbore známe, sa pred vložením medzi bipolárne dosky 1 a kolektory 14. pripoja pod tlakom a pri zahriatí k membráne 6, prípadne po nanesení suspenzie alebo roztoku obsahujúceho polymér tvoriaci membránu 6 na povrch elektród 7, za účelom ulahčenia prilnutia elektródy 7 k membráne 6, ako i vytvorenie rozsiahlej oblasti trojnásobného dotyku medzi plynom, membránou 6. a katalytickými čiastočkami elektród 7. Ak membrány 6 a elektródy 7 sú k sebe pripojené kvôli vytvoreniu jednotnej štruktúry, bipolárne dosky 1 a kolektor 14 podlá vynálezu nevytvárajú podstatné zlepšenie chovania článku voči doterajšiemu stavu techniky. Výhody predloženého vynálezu sú v tomto prípade obmedzené na väčšiu jednoduchosť a nižšie výrobné náklady, hlavne pre bipolárne dosky X vyrobené z hliníka alebo iných deaktivovatelných kovov bez akéhokolvek ochranného povlaku.
S prekvapením sa zistilo, že bipolárne dosky 1 a kolektory 14 podlá predloženého vynálezu umožňujú získať optimálne chovanie článkov elektródy 7 na rozdiel od toho, čo je známe v odbore, nie sú predbežne spojené s membránou 6, čo zrejme umožňuje znížiť výrobné náklady a obmedzí nebezpečenstvo poškodenia chúlostivých membrán 6. Bez spájania platnosti predloženého vynálezu s akoukoívek zvláštnou teóriou je možné predpokladať, že množstvo dotykových bodov a vysoký tlak získaný v týchto bodoch, typický pre vyššie uvedené kolektory 14 , majú schopnosť udržať velkú časť plochy elektród 7 v tesnom mechanickom styku s membránou 6.
počet katalytických čiastočiek uložených 6, v oblasti trojitého styku, analogický v prípade predloženého vynálezu s elektródami 2 len pripojenými k membráne 6 a v prípade popísanom v doterajšom stave techniky s elektródami 7 pripojenými k membráne 6. Naopak, zistilo sa, že
Následkom toho je v povrchu membrány s kolektormi 14 pozostávajúcimi zo zvlnených listov alebo s jednoducho drážkovanými bipolárnymi doskami i, známymi z doterajšieho stavu techniky, sú vlastnosti článku prijateľné, len keď elektródy 7 sú pripojené k membráne 6. Ako bolo uvedené vyššie, s týmito kolektormi 14 sú dotykové plochy pri dostatočne vysokom tlaku obmedzené len na body kríženia drážok alebo vlnoviek, a teda len obmedzená oblasť povrchu elektród 7 je držaná v styku s membránou. Vo zvyšnej časti povrchu elektród 7 je dotykový tlak s membránou 6 nulový a počas prevádzky môže diferenciálne rozpínanie membrány 6 a elektród 7 spôsobiť oddialenie povrchov. Táto zvyšná časť tiež nijako neprispieva k chovaniu článku. Tieto úvahy majú vysvetliť, prečo doterajší stav techniky popisuje pripojenie elektród Ί_ k membráne 6 ako podstatný činiteľ dobrého chovania článkov s kolektormi 14 opatrenými drážkami alebo vlnovkami.
Optimálne výsledky získané s elektródami 7 nepripojenými k membráne 6 sú pravdepodobne taktiež dôsledkom druhého znaku kolektorov 14., totiž pretvoritelnosti a zvyškovej pružnosti pri stlačení. Tento znak umožňuje v skutočnosti vyrovnať malé odchýlky od rovinnosti rovinných bipolárnych dosiek 1, ktoré neboli podrobené mechanickému rovnaniu povrchu.
Vyrovnanie závad rovinnosti zachováva rovnomerne rozdelený dotyk v celom povrchu bipolárnych dosiek 1, elektród 7 a membrán 6, čím sú zaistené optimálne vlastnosti rovnomerným rozdelením prúdu. Ako bolo uvedené, za účelom dosiahnutia maximálnej pretvoritelnosti môžu mat elektródy 7 s výhodou pretvoriteľnú štruktúru. I keď teda môžu byť elektródy 7 vyrobené ako techniky vo forme poréznych listov získaných obsahujúcej prachy elektricky vodivých a elektrokatalytických materiálov, polymérového spojiva a podlá voľby činidiel vhodných na podporu vytvárania pórov, výhodne sa vyrábajú z pórovitej pretvoritelnej vrstvy vodivého materiálu. Na túto vrstvu sa nanesie rozprašovaním alebo natrením alebo podobnou technikou suspenzia. Suspenzia obsahuje kvapalné spojivo, prachy elektrokatalytického materiálu a elektricky v doterajšom stave spekaním zmesi
--U ul ls...l.du.’,ZJV J..V
- 22 a polymérové spojivo, voliteľne obsahujúce hydrofóbnymi a hydrofilnými vlastnosťami, systému. Porézna vrstva sa spracovaniu zameranému na materiálu. Vhodné vrstvy sú alebo papiera, voliteľne vodivého materiálu iónové skupiny, s riadené na riadenie zmáčatelnosti potom usuší a podrobí tepelnému mechanické stabilizovanie naneseného vyrobené z uhlíkovej tkaniny grafitizovaného. Uhlíková tkanina sa používa prednostne vzhľadom na väčšiu pretvoriteľnosť a pružnosť, čo uľahčuje manipulovanie a zostavovanie do článku. Výrobky tohto typu obsahujú platinu ako katalyzátor a polytetrafluóretylén ako polymérovú zložku ako na trhu napríklad pod značkou ELAT do spoločnosti E-TEK U.S.A. Tieto výrobky môžu byť použité ako také alebo po natrení suspenziou alebo náterom obsahujúcim iónový polymér podobný polyméru tvoriacemu membránu 6. Ďalšie typy poréznych vrstiev sú vyrobené z vrstiev spekaných kovov alebo jemných mriežok alebo viacvrstvových tkanín, vyrobených napríklad z nehrdzavejúcej ocele, vysoko zliatinových ocelí alebo zliatin niklu, chrómu a titanu. Všeobecne sú viacvrstvové tkaniny používané prednostne s ohľadom na ich pretvoriteľnosť. V inom vyhotovení tieto vrstvy vyrobené z viacvrstvovej tkaniny môžu pôsobiť súčasne ako kolektory 14 a elektródy 7. V tomto prípade vyššie uvedená suspenzia obsahujúca elektrokatalytické čiastočky, je nanesená len na povrch, ktorý má byť uvedený do styku s membránou 6.
Obr. 6 znázorňuje zostavu vytvorenú z množstva elementárnych článkov z obr. 1 na vytvorenie elektrochemického článku podľa predloženého vynálezu, obsahujúcu bipolárne dosky 1, kolektory 14, elektródy 7, rámy 8, iónomeničové membrány 6, koncové dosky a tlačné dosky 17. s vonkajšími prívodmi 16, skratovať dve alebo viac
Bipolárne dosky 1 sú vyhotovené ktoré keď boli pripojené, umožňujú bipolárnych dosiek 1 elementárnych článkov v prípade poruchy funkcie. Ten istý výsledok by bolo možné získať s bipolárnymi doskami 1 opatrenými výklenkami vhodného tvaru. Tento typ pôsobenia umožňuje bezpečnú prevádzku článku obsahujúceho veľký počet elementárnych článkov spojených do série, a je teda krajne užitočný z praktického hľadiska. Ďalej uveďme, že skratovanie je účinné len vtedy, ak ohmický úbytok v skratovaných bipolárnych doskách 1 naprieč pretekaných elektrickým prúdom je zanedbateľný: to sa získa bipolárnymi doskami 1 vyrobenými z vysoko vodivých materiálov ako je hliník alebo jeho zliatiny.
Vynález je podrobne vysvetlený na ďalej uvedených príkladoch, ktoré nijako neobmedzujú rozsah myšlienky vynálezu. Príklady sú obmedzené na palivové články.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad 1
Štyri palivové články, z ktorých každý pozostáva z troch elementárnych článkov obsahujúcich dve tlačné dosky 17 podľa obr. 6, dve koncové dosky 18 podľa obr. 6 a dve bipolárne dosky 1, tri páry kolektorov 14, tri páry elektród 7, tri membrány 6 a tri páry rámov 8 boli zostavené, ako je znázornené na obr. 6. Všeobecné prevádzkové podmienky udržiavané konštantné počas všetkých skúšok boli tieto:
- rozmery elektród 7 a kolektorov 14: 10 x 10 cm2
- membrány: Nafion (R) 117 spoločnosti Du Pont, USA
- aktívna plocha membrán: 10 x 10 cm
- liate rámy 8 majúce vnútorne rozmery 10 x 10 cm a vonkajšie n
rozmery 20 x 20 cm , hrubku 2 mm, opatrene otvormi 9 a 10, kanálmi 11, rebrami 2 výšky 0,1 mm, vnútorné osadenie 13 hĺbky 0,5 mm s vonkajším rozmerom 11 x 11 cm2 podľa obr. 3. Konštrukčný materiál Hytrel (R) spoločnosti Du Pont, USA,
- bipolárne dosky 1 a koncové dosky 18 s vonkajšími rozmermi 20 x 20 cm2, opatrené otvormi 2 a £ a iné znaky uvedené ďalej,
- napájanie anódových oddielov čistým vodíkom tlaku 2 atm predhriatym a vopred navlhčeným na 70 ;C vo vonkajšom sýtiči, prietok zdvojený vzhľadom k stechiometrii reakcie,
- napájanie katódových oddielov čisteným vzduchom tlaku 2,1 atm predhriatym a vopred navlhčeným na 50 =C vo vonkajšom sýtiči, prietok trojnásobný vzhľadom na stechiometriu reakcie,
- pracovná teplota: 80 :C
- celkový prúd: 50 A, zodpovedajúci prúdovej hustote na aktívnej ploche elektród rovnej 5 000 A/m^
- celková prevádzková doba pre každú skúšku uvedená ďalej, vždy však medzi 300 a 400 hodín, so štartom a koncom vždy na začiatku a na konci každého pracovného dňa.
Každý palivový článok bol opatrený kombináciou týchto alternatív:
A. Bipolárne dosky 1 a koncové dosky 18 zo liatiny hliníka UNI 5076 (talianska norma) vyrobené tlakovým liatím do foriem, majúce hrúbku 5 mm a opatrené vnútornými kanálmi 5 kvôli chladeniu vyrobenými z nehrdzavejúcej ocele typu s 18 % chrómu a 10 % niklu a majúcimi priemer 3 mm a s kanálmi 3 podlá obr. 1 a 2.
B. Rovnaké bipolárne dosky 1 a koncové dosky 18 ako v A, rozdielny je len konštrukčný materiál titan namiesto zliatiny hliníka.
C. Bipolárne dosky 1 a koncové dosky 18 zo zliatiny hliníka Anticorodal 10 TA16 (talianska norma) vyrobené vyrezaním z komerčných plechov hrúbky 3 mm, bez vnútorných chladiacich kanálov 5 a kanálov 2· V tomto prípade bol vonkajší rozmer dosiek zväčšený na 30 x 30 cm2 kvôli umožneniu chladenia dúchaným vzduchom.
Rovnaké bipolárne dosky 1 ako s kolektormi 14 povlečeným galvanickým ukladaním.
v C, avšak chrómovým s dotykovým povrchom filmom vytvoreným
E. Rovnaké bipolárne dosky 1 ako v C, avšak s dotykovým povrchom s kolektormi 14 povlečeným vodivým filmom z polyméru zo skupiny polyanilínov.
F. Elektródy Ί_ vyrobené z ohybnej vodivej uhlíkovej tkaniny povlečenej na jednej strane filmom obsahujúcim elektrokatalytické čiastočky platiny nanesené na aktívnom uhlí a polymérové spojivo a na druhej strane s hydrofóbnym poréznym a vodivým filmom na báze polytetrafluóretylénu značky ELAT spoločnosti E-TEK, USA, s hrúbkou 0,5 mm, s obsahom platiny 0,5 mg/cm2.
G. Rovnaké elektródy 1 ako v F, s ďalším nanesením polyméru podobného polyméru membrány na strane obsahujúcej katalyzátor, nanesený natrením alebo nastriekaním roztokom perfluórovaného polyméru obsahujúceho sulfónové skupiny a majúci značku Nafion Solution 5 % spoločnosti Solution Technology, USA.
H. Elektródy rovnaké ako v G, kde však ohybná uhlíková tkanina je nahradená tuhým vodivým karbónovým grafitovým papierom značky TGHP 030 spoločnosti Toray, Japonsko.
I. Elektródy rovnaké ako v G, kde však ohybná uhlíková tkanina je nahradená viacvrstvovou tkaninou z nehrdzavejúcej ocele typu 18 % chrómu, 10 % niklu, 2 % molybdénu.
L. Kolektory z mrežového materiálu podlá obr. 5, vyrobené zo zliatiny 50 % chrómu a 50 % niklu so stredným priemerom pórov 0,2 mm a s hrúbkou 2 mm. Materiály tohto typu sú bežne dodávané rôznymi spoločnosťami a zvyčajne sa označujú ako kovová pena.
M. Kolektory rovnaké ako v L, majúce stredný priemer pórov 1 mm.
N. Kolektory rovnaké ako v L, majúce stredný priemer pórov 3 mm.
O. Kolektory pozostávajúce z troch na seba položených sietí vyrobených z drôtu z nehrdzavejúcej ocele v zložení 18 % chrómu a 10 % niklu, drôt má priemer 0,3. mm a siete majú otvory 0,5 x 0,5 mm,
P. Kolektory pozostávajúce z dvoch expandovaných listov z titanu majúcich otvory tvaru diamantu s najväčším rozmerom 1 mm na strane expandovaného listu priľahlej k elektróde a 3 mm na strane expandovaného listu priľahlej k bipolárnej doske, listy sú vyrobené z plechu hrúbky 0,5 mm povlečeného vrstvou platiny hrúbky 0,3 μιη vytvorenou galvanickým ukladaním.
Q. Kolektory pozostávajú z viacvrstvovej tkaniny z kovového drôtu o priemere 0,15 mm vyrobeného z nehrdzavejúcej ocele typu s 18 % chrómu, 10 % niklu a 2 % molybdénu, tkanina má pri stlačení hrúbku 2 mm a je dodávaná spoločnosťou Costacurta, Taliansko.
R. Kolektory sú vyrobené z vrstvy spekaného kovu ako je nehrdzavejúca oceľ typu s 18 % chrómu, 10 % niklu a vrstva má hrúbku 2 mm.
Stredné napätia na jednom elementárnom článku vyjadrené vo
V, sú uvedené v tabuľke 1 pre palivové články opatrené bipolárnymi doskami typu A.
Teplota dosiek bola riadená núteným obehom demineralizovanej vody pri 75 C.
Tabuľka I.
| Elektróda | F | G | H | I (**) |
| Kolektor | ||||
| L (*) | 0.65 | 0.7 | 0.7 | — |
| L | 0.6 | 0.7 | 0.6 | - |
| M | 0.6 | 0.7 | 0.6 | - |
| N | 0.55 | 0.65 | 0.6 | - |
| 0 | 0.6 | 0.7 | 0.65 | - |
| P | 0.6 | 0.7 | 0.6 | - |
| Q | 0.6 | 0.7 | 0.65 | 0.7 |
| R | 0.45 | 0.5 | 0.45 | - |
| L + P (***) | 0.6 | 0.7 | 0.6 | - |
| L + R (***) | 0.6 | 0.65 | 0.6 | - |
(*) údaje získané s elektródami spojenými s membránou (**) viacvrstvová tkanina pôsobí súčasne ako elektróda i kolektor (***) kolektory vyrobené zo spekaných materiálov typu R a navrstvenej expandovanej siete typu P inštalovanej v anódových oddieloch
Dáta uvedené v tabulke 1 môžu byt vysvetlené takto:
- dáta získané s elektródami spojenými s membránou (riadok L*) predstavujú porovnanie s doterajším stavom techniky. Je zrejmé, že predbežné spracovanie elektród roztokom polyméru podobného polyméru membrány spôsobuje určité zlepšenie chovania,
- množstvo dotykových bodov na jednotku povrchu je významné kvôli optimálnemu chovaniu. Trojrozmerná siet typu N vyznačujúca sa pórmi so strednou veíkostou 3 mm je v skutočnosti konštantné vyznačujúca sa nedostatočnými napätiami,
- pretvoriteľnost kolektorov a elektród je kľúčový činiteľ, ako je ukázané nedostatočnými napätiami získanými so spekanými materiálmi (riadok R) a s tuhým grafitovým papierom použitým ako podklad pre elektródy (stĺpec H),
- v prípade kolektorov vyrobených zo spekaného materiálu (riadok R), neuspokojivé chovanie je tiež aspoň čiastočne spôsobené zaplavením oddielov, pravdepodobne katódových pozitívnych oddielov vodným kondenzátom vytváraným v priebehu prevádzky a zadržiavaných pôsobením kapilarity v malých póroch spekaného materiálu,
- optimálne a stále hodnoty napätia, typické pre všetky skúšky, ukazujú, že elektrický odpor medzi kolektormi podía predloženého vynálezu a rovinnými bipolárnymi doskami zo zliatin hliníka bez elektricky vodivého ochranného povlaku je krajne znížený. Tento výsledok je veími prekvapujúci, ak sa uváži, že hliník a jeho zliatiny sa povliekajú prírodným elektricky izolujúcim oxidom, hlavne za tepla a za prítomnosti vodnej pary, čo sú typické prevádzkové podmienky palivových článkov. Potvrdenie tohto záveru je dané napätiami velmi podobnými napätiam získaným s bipolárnymi doskami s ochranným povlakom z chrómu (typ D) a vodivým polymérovým materiálom (typ E).
Príklad 2
Bola opakovaná rovnaká skúška ako v príklade 1, vyznačujúca sa použitím elektród typu G a kolektorov typu R zo spekaného materiálu, ked boli vopred bipolárne dosky, koncové dosky a kolektory hydrofobizované ponorením do suspenzie polytetrafluóretylénu značky Teflon 30N spoločnosti Du Pont a potom boli tepelne spracované pri 150 ’C. Napätia merané za rovnakých podmienok skúšky ako v príklade 1 boli medzi 0,55 a 0,65 V. Toto zlepšenie môže byt odôvodnené nižším sklonom spekaného materiálu zadržiavať vodu vyvíjanú kondenzáciou počas prevádzky.
Príklad 3
Bol použitý rovnaký článok ako v príklade 1 vyznačujúci sa prítomnosťou elektród typu G a kolektorov typu L a bol podrobený opakovanému skratovaniu druhého elementárneho článku spojením vonkajších prívodov 16 z obr. 1 svorkami. Stredné napätie iných elementárnych článkov sa v priebehu periód skratovania nemenilo a skratovaný elementárny článok dosiahol zanedlho po rozpojení svoriek normálne napätie. Maximálne napätie medzi bipolárnymi doskami skratovaného elementárneho článku bolo 20 až 30 mV.
Príklad 4
Bol skúšaný vplyv rôzneho typu bipolárnych dosiek a koncových dosiek na napätie opakovaním skúšok z príkladu 1 pri použití elektród typu G a kolektorov typu L a nahradením liatych bipolárnych dosiek a koncových dosiek zo zliatiny hliníka (typ A) podobnými vyrobenými z titanu (typ B). Boli zistené stredné napätia elementárnych článkov medzi 0,68 a 0,71 V v podstate podobné napätiam typickým pre palivový článok majúci bipolárne dosky a koncové dosky zo zliatiny hliníka. Podobné výsledky boli získané ďalšou náhradou bipolárnych dosiek typu B doskami typu C zo zliatiny hliníka. Chladenie bolo vykonávané núteným obehom vopred ochladeného vzduchu privádzaného oddelenými potrubiami umiestnenými pod každým elementárnym článkom.
Príklad 5
Bol vykonaný rad skúšok na získanie ďalších porovnávacích dát s doterajším stavcn techniky. Dva palivové články boli vyrobené z troch elementárnych článkov obsahujúcich bipolárne dosky opatrené drážkami smerovanými tak, aby pôsobili ako rozdeľovače prúdu a pozostávajúce z grafitu, prípadne zo zliatiny hliníka typu UNI 5076. Bipolárne dosky a koncové dosky boli ďalej opatrené vnútornými kanálmi na chladenie.
Drážky boli smerované tak, aby sa krížili v kolmom smere pre každý pár priľahlých strán bipolárnych dosiek a koncových dosiek.
Elektródy boli typu G z príkladu 1 a membrány boli typu Nafion (R) 117. Palivový článok opatrený bipolárnymi doskami a koncovými doskami z grafitu a s elektródami spojenými s membránou bolo prevádzkovaný za rovnakých podmienok ako v príklade 1 a výsledok sa vyznačoval najlepšími strednými hodnotami napätia vo vzťahu k elementárnym prvkom meraným za rôznych podmienok a uvádzaným v tabuľke 1 (0,7 V). Ničmenej rovnaký palivový článok opatrený elektródami typu G nespojenými s membránou mal celkom nevyhovujúce stredné hodnoty napätia rovné od 0,5 do 0,55 V, čo ukazuje, že len kolektory podlá predloženého vynálezu s ich množstvom dotykových bodov sú schopné zaistiť uspokojivú a rozsiahlu spojitosť medzi povrchmi membrán a povrchmi elektród, keď tieto neboli predbežne spojené.
Ako bolo uvedené vyššie, palivový článok obsahujúci drážkované bipolárne dosky a koncové dosky zo zliatiny hliníka a elektródy typu G pripojenej k membráne, ukazoval velmi uspokojivé chovanie na začiatku skúšky. Jednako však napätia rýchlo klesli na nízke hodnoty (0,4 V) asi za 100 hodín prevádzky, čo ukázalo, že len kolektory podlá predloženého vynálezu majú schopnosť udržať dotykový odpor na zanedbateľných hodnotách v priebehu času.
Na potvrdenie tejto skutočnosti bola vyhotovená ďalšia skúška s palivovým článkom obsahujúcim drážkované bipolárne dosky a drážkované koncové dosky zo zliatiny hliníka,, elektródy typu G z príkladu l nepripojené k membránam a kolektory podľa predloženého vynálezu typu M podlá príkladu 1. Výsledné napätia boli uspokojivé, rovné 0,60 až 0,65 V a stále v čase. Toto vyhotovenie bolo obzvlášť účinné na odtok vodného kondenzátu vyvíjaného v katódovom pozitívnom oddieli, kde drážky bipolárnych dosiek a koncových dosiek boli umiestnené zvisle.
Je zrejmé, že je možný rad obmien vo vyhotovení vynálezu bez toho, aby sa vybočilo z rámca myšlienky vynálezu, ktorú definujú nasledujúce patentové nároky.
Claims (37)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Elektrochemický článok obsahujúci pár bipolárnych dosiek opatrených otvormi pre prívod plynných reagencií a odvádzanie produktov a zvyškových reagencií, pár kolektorov prúdu priepustných pre prúd plynu, pár elektrokatalytických poréznych elektród, iónomeničovú membránu a pár rámov, vyznačujúci sa tým, že aspoň jeden z kolektorov (14) je z porézneho materiálu majúceho zvyškovú pretvoriteínost a pružnosť pri stlačení a je opatrený množstvom bodov pre elektrický dotyk medzi bipolárnymi doskami (1, 18) a elektródami (7).
- 2. Elektrochemický článok podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kolektorom (14) majúcim zvyškovú pretvoritelnosť a pružnosť, je trojrozmerná sieť kovových drôtov obsahujúca koncové úseky (15) aspoň časti zmienených drôtov.
- 3. Elektrochemický článok podlá nároku 2, vyznačujúci sa tým, že zmienená trojrozmerná sieť má pórovitosť aspoň rovnú 50 % a priemer drôtov od 0,01 do 1 mm.
- 4. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kolektor (14) majúci zvyškovú pretvoritelnosť a pružnosť, pozostáva z aspoň dvoch na sebe uložených sietí.
- 5. Elektrochemický článok podlá nároku 4, vyznačujúci sa tým, že zmienené siete majú rôznu veľkosť ôk, menšiu pre sieť, ktorá je v styku s elektródami (7) a väčšiu pre sieť, ktorá je v styku s bipolárnymi doskami (1, 18).
- 6. Elektrochemický článok podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že siete sú zvolené zo skupiny zahrňujúcej tkaniny kovových drôtov a/alebo expandované kovové listy.
- 7. Elektrochemický článok podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že kovové drôty majú priečny prierez tvaru mnohouholníka.
- 8. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kolektor (14) majúci zvyškovú pretvoriteľnosť á pružnosť, pozostáva z matracu vyrobeného z prepletených .kovových skrutkovitých cievok alebo z viacvrstvovej tkaniny.
- 9. Elektrochemický článok tým, že oba kolektory (14) a pružnosť.podľa majú nároku 1, vyznačujúci sa zvyškovú pretvoriteľnosť tým,
- 10. Elektrochemický článok podlá nároku 1, že druhý kolektor (14) je tuhý porézny list.vyznačujúci sa
- 11. Elektrochemický článok podlá nároku 10, vyznačujúci sa tým, že tuhý porézny list je spekaná kovová vrstva.
- 12. Elektrochemický článok podľa nároku 2, 4 alebo 8, vyznačujúci sa tým, že kolektory (14) majú medzery s veľkosťou od 0,1 do 3 mm.
- 13. Elektrochemický článok podlá nároku 2 vyznačujúci sa tým, že kolektory (14) majú hrúbku od 0 alebo 8, 5 do 5 mm.
- 14. Elektrochemický článok podľa nároku 2 alebo 8, vyznačujúci sa tým, že kolektor (14) obsahuje jemnú kovovú sieť priliehajúcu k elektródam (7).
- 15. Elektrochemický článok podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kolektory (14) sú z materiálu odolného voči korózii zvoleného zo skupiny zahrňujúcej nehrdzavejúce ocele, vysoko zliatinové ocele a zliatiny niklu a chrómu.
- 16. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kolektory (14) a bipolárne dosky (1, 18) sú hydrofóbne.
- 17. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že bipolárne dosky (1, 18) majú rovinný povrch.
- 18. Elektrochemický článok podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že bipolárne dosky (1, 18) sú vyrobené liatím alebo strihaním z komerčných plechov bez ďalšieho opracovania povrchu.
- 19. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že bipolárne dosky (1, 18) majú drážkovaný povrch.
- 20. Elektrochemický článok podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že bipolárne dosky (1, 18) sú opatrené kanálmi (3) pre rozvod a odvádzanie reagencií a výrobkov.
- 21. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že bipolárne dosky (1, 18) sú opatrené vnútornými kanálmi (5) na ochladenie kvapalným alebo plynným prostriedkom.
- 22. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vonkajší rozmer bipolárnych dosiek (1, 18) je zväčšený kvôli umožneniu chladenia plynným alebo kvapalným prostriedkom.
- 23. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že bipolárne dosky (1, 18) sú vyrobené z kovov alebo zliatin deaktivovatelných ochrannými elektrický izolujúcimi oxidmi zvolenými zo skupiny zahrňujúcej hliník, titan, zirkón, niób, tantal a ich zliatiny.
- 24. Elektrochemický článok podľa nároku 23, vyznačujúci sa tým, že dotykový odpor medzi bipolárnymi doskami (1, 18) a kolektormi (14) je medzi 100 a 5 miliohm/cm2 a tlak vyvíjaný na bipolárne dosky je od 0,1 do 80 kg/cm2.
- 25. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že bipolárne dosky (1, 18) sú z materiálu odolného voči korózii zvoleného zo skupiny zahrňujúcej grafit, nehrdzavejúce ocele, vysoko zliatinové ocele a zliatiny niklu a chrómu.
- 26. Elektrochemický článok podľa nároku 23, vyznačujúci sa tým, že bipolárne dosky (1, 18) sú opatrené povlakom z elektricky vodivého materiálu zvoleného zo skupiny zahrňujúcej chróm, kovy skupiny platiny alebo ich oxidy a vodivé polyméry.
- 27. Elektrochemický článok podľa nároku 26, vyznačujúci sa tým, že vodivé polyméry sú zvolené zo skupiny polymérových matríc obsahujúcich vodivé čiastočky a intrizikne vodivé polyméry.
- 28. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že rámy (8) sú vyrobené z elastomérového materiálu spôsobilého na liatie do foriem a obsahujú otvory (9) na prívod a odvádzanie reagencií a výrobkov a majú osadenie (13) na uloženie elektród (7) a rebrá (12) na utesnenie a oddelenie reagencií a výrobkov.
- 29. Elektrochemický článok podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že elektródy (7) sú vyrobené z poréznej vodivej vrstvy opatrenej povlakom obsahujúcim katalyzátor a povrchom obsahujúcim hydrofóbny materiál.
- 30. Elektrochemický článok podľa nároku 29, vyznačujúci sa tým, že zmienená vrstva je ohybná uhlíková tkanina.
- 31. Elektrochemický článok podlá nároku 29, vyznačujúci sa tým, že zmienená vrstva je karbónový papier.
- 32. Elektrochemický článok podľa nároku 29, vyznačujúci sa tým, že zmienená vrstva je ohybná tkanina z kovu odolného proti korózii zvoleného zo skupiny zahrňujúcej nehrdzavejúce ocele, vysoko zliatinové ocele a zliatiny niklu a chrómu.
- 33. Elektrochemický článok podľa nároku 29, vyznačujúci sa tým, že elektródy (7) sú opatrené povlakom z polyméru majúceho vlastnosti iónomeniča naneseným na povrch obsahujúci katalyzátor.
- 34. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že elektródy (7) nie sú spojené s membránou (6) pred zostavením elektrochemického článku.
- 35. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že elektródy (7) sú pred zostavením článku spojené s membránou (6) a tvoria jednoliatu štruktúru.
- 36. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že bipolárne dosky (1, 18) sú opatrené vonkajšími spojkami (16) vhodnými pre skratovanie.
- 37. Elektrochemický článok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že je to palivový článok napájaný plynnými reagenciami obsahujúcimi vodík a kyslík.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI930857A IT1270878B (it) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | Migliorata cella elettrochimica utilizzante membrane a scambio ionico e piatti bipolari metallici |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK50694A3 true SK50694A3 (en) | 1994-11-09 |
Family
ID=11365953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK506-94A SK50694A3 (en) | 1993-04-30 | 1994-04-29 | Electromechanical element with membranes for ions exchange and with bipolar metal plates |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US5482792A (sk) |
| EP (1) | EP0629015B1 (sk) |
| JP (1) | JP2953555B2 (sk) |
| CN (1) | CN1076887C (sk) |
| AT (1) | ATE210339T1 (sk) |
| AU (1) | AU674931B2 (sk) |
| BR (1) | BR9401641A (sk) |
| CA (1) | CA2121455C (sk) |
| CZ (1) | CZ98694A3 (sk) |
| DE (1) | DE69429304T2 (sk) |
| DK (1) | DK0629015T3 (sk) |
| ES (1) | ES2169050T3 (sk) |
| FI (1) | FI941932A (sk) |
| IT (1) | IT1270878B (sk) |
| RU (1) | RU2126569C1 (sk) |
| SK (1) | SK50694A3 (sk) |
Families Citing this family (249)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6703150B2 (en) * | 1993-10-12 | 2004-03-09 | California Institute Of Technology | Direct methanol feed fuel cell and system |
| US5599638A (en) * | 1993-10-12 | 1997-02-04 | California Institute Of Technology | Aqueous liquid feed organic fuel cell using solid polymer electrolyte membrane |
| US5773162A (en) * | 1993-10-12 | 1998-06-30 | California Institute Of Technology | Direct methanol feed fuel cell and system |
| US6042702A (en) * | 1993-11-22 | 2000-03-28 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Electrochemical cell having a current distributor comprising a conductive polymer composite material |
| US5961795A (en) * | 1993-11-22 | 1999-10-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Electrochemical cell having a resilient flow field |
| JPH0817451A (ja) * | 1994-06-29 | 1996-01-19 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池 |
| JPH08130023A (ja) * | 1994-10-27 | 1996-05-21 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池 |
| WO1996019015A2 (en) * | 1994-12-17 | 1996-06-20 | Loughborough University Innovations Limited | Galvanic and fuel cell arrangements |
| AU4421296A (en) * | 1995-05-01 | 1996-11-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Electrochemical cell having a current distributor comprising a conductive polymer composite material |
| WO1996035001A1 (en) * | 1995-05-01 | 1996-11-07 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Electrochemical cell having a resilient flow field |
| DE19533773A1 (de) * | 1995-09-12 | 1997-03-13 | Basf Ag | Plattenstapelzelle |
| US6312845B1 (en) | 1995-10-06 | 2001-11-06 | The Dow Chemical Company | Macroporous flow field assembly |
| RU2182737C2 (ru) * | 1995-10-06 | 2002-05-20 | Дзе Дау Кемикал Компани | Электрохимический топливный элемент (варианты), узел мембрана - электрод (варианты), композиция (варианты), способ получения электрохимического топливного элемента и способ получения узла мембрана - электрод (варианты) |
| US5702755A (en) * | 1995-11-06 | 1997-12-30 | The Dow Chemical Company | Process for preparing a membrane/electrode assembly |
| US5624769A (en) * | 1995-12-22 | 1997-04-29 | General Motors Corporation | Corrosion resistant PEM fuel cell |
| US5882810A (en) * | 1996-03-08 | 1999-03-16 | The Dow Chemicalcompany | Active layer for membrane electrode assembly |
| AUPN876896A0 (en) * | 1996-03-18 | 1996-04-18 | Ceramic Fuel Cells Limited | An electrical interconnect for a planar fuel cell |
| US6054228A (en) * | 1996-06-06 | 2000-04-25 | Lynntech, Inc. | Fuel cell system for low pressure operation |
| IT1284072B1 (it) * | 1996-06-26 | 1998-05-08 | De Nora Spa | Cella elettrochimica a membrana provvista di elettrodi a diffusione gassosa contattati da portacorrente metallici lisci e porosi a |
| US5868918A (en) * | 1996-09-26 | 1999-02-09 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method for separating oxygen from an oxygen-containing gas |
| US5798187A (en) * | 1996-09-27 | 1998-08-25 | The Regents Of The University Of California | Fuel cell with metal screen flow-field |
| IT1284887B1 (it) * | 1996-10-03 | 1998-05-22 | De Nora Spa | Metodo di esclusione di una cella elementare malfunzionante di un elettrolizzatore o di un generatore elettrochimico a membrana |
| US6037075A (en) * | 1996-11-26 | 2000-03-14 | United Technologies Corporation | Electrically non-conductive plate structures and high pressure electrochemical cell devices employing same |
| WO1998033224A1 (de) | 1997-01-22 | 1998-07-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Brennstoffzelle und verwendung von legierungen auf der basis von eisen für die konstruktion von brennstoffzellen |
| US6146780A (en) * | 1997-01-24 | 2000-11-14 | Lynntech, Inc. | Bipolar separator plates for electrochemical cell stacks |
| US5989407A (en) * | 1997-03-31 | 1999-11-23 | Lynntech, Inc. | Generation and delivery device for ozone gas and ozone dissolved in water |
| US6287431B1 (en) | 1997-03-21 | 2001-09-11 | Lynntech International, Ltd. | Integrated ozone generator system |
| US6576096B1 (en) | 1998-01-05 | 2003-06-10 | Lynntech International, Ltd. | Generation and delivery device for ozone gas and ozone dissolved in water |
| WO1998045503A1 (en) * | 1997-04-07 | 1998-10-15 | The Dow Chemical Company | Electrolysis of alkali metal halide brines using oxygen cathode systems |
| US5976726A (en) * | 1997-05-01 | 1999-11-02 | Ballard Power Systems Inc. | Electrochemical cell with fluid distribution layer having integral sealing capability |
| AU7439498A (en) * | 1997-05-13 | 1998-12-08 | Loughborough University Innovations Limited | Current distributors of sintered metals and fuel cells using them |
| IT1293814B1 (it) * | 1997-08-04 | 1999-03-10 | De Nora Spa | Cella a combustibile a membrana a scambio ionico con raffreddamento periferico |
| WO1999041796A1 (de) * | 1998-02-10 | 1999-08-19 | H2-Interpower Gmbh | Brennstoffzelle |
| US6232010B1 (en) * | 1999-05-08 | 2001-05-15 | Lynn Tech Power Systems, Ltd. | Unitized barrier and flow control device for electrochemical reactors |
| US6071635A (en) * | 1998-04-03 | 2000-06-06 | Plug Power, L.L.C. | Easily-formable fuel cell assembly fluid flow plate having conductivity and increased non-conductive material |
| US6007933A (en) * | 1998-04-27 | 1999-12-28 | Plug Power, L.L.C. | Fuel cell assembly unit for promoting fluid service and electrical conductivity |
| EP1094535B1 (en) * | 1998-06-30 | 2006-10-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid polymer electrolyte fuel cell |
| JP3644385B2 (ja) | 1998-07-10 | 2005-04-27 | 株式会社豊田中央研究所 | 燃料電池用セパレータ及びその製造方法 |
| JP2000106197A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Aisin Takaoka Ltd | 燃料電池及び燃料電池用セパレータ |
| US6261710B1 (en) | 1998-11-25 | 2001-07-17 | Institute Of Gas Technology | Sheet metal bipolar plate design for polymer electrolyte membrane fuel cells |
| JP2000164225A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Toshiba Corp | 固体高分子電解質型燃料電池のセパレータおよびその製造方法 |
| US6602631B1 (en) | 1999-01-26 | 2003-08-05 | Lynntech Power Systems, Ltd. | Bonding electrochemical cell components |
| US6280866B1 (en) | 1999-02-23 | 2001-08-28 | Northern Research & Engineering Corporation | Fuel cell flow distributor design for improving durability and performance |
| US6284401B1 (en) * | 1999-04-19 | 2001-09-04 | George A. Marchetti | Thin graphite bipolar plate with associated gaskets and carbon cloth flow-field for use in an ionomer membrane fuel cell |
| ITMI991090A1 (it) * | 1999-05-18 | 2000-11-18 | De Nora Spa | Dispositivo di umidificazione per celle a combustibile a membrana polimerica |
| US6503654B2 (en) * | 1999-05-19 | 2003-01-07 | George A. Marchetti | Thin graphite bipolar plate with associated gaskets and carbon cloth flow-field for use in an ionomer membrane fuel cell |
| GB9915925D0 (en) * | 1999-07-08 | 1999-09-08 | Univ Loughborough | Flow field plates |
| FR2799308B1 (fr) * | 1999-09-30 | 2002-01-25 | Sorapec | Perfectionnements apportes aux collecteurs bipolaires pour pile a combustible de type pem |
| US6383677B1 (en) | 1999-10-07 | 2002-05-07 | Allen Engineering Company, Inc. | Fuel cell current collector |
| US6864007B1 (en) | 1999-10-08 | 2005-03-08 | Hybrid Power Generation Systems, Llc | Corrosion resistant coated fuel cell plate with graphite protective barrier and method of making the same |
| US6649031B1 (en) | 1999-10-08 | 2003-11-18 | Hybrid Power Generation Systems, Llc | Corrosion resistant coated fuel cell bipolar plate with filled-in fine scale porosities and method of making the same |
| US6315958B1 (en) * | 1999-11-10 | 2001-11-13 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Flow cell for synthesis of arrays of DNA probes and the like |
| US6777126B1 (en) * | 1999-11-16 | 2004-08-17 | Gencell Corporation | Fuel cell bipolar separator plate and current collector assembly and method of manufacture |
| IT1314256B1 (it) * | 1999-12-03 | 2002-12-06 | Nora Fuel Cells S P A De | Batteria di celle a combustibile a membrana polimerica. |
| US6372376B1 (en) * | 1999-12-07 | 2002-04-16 | General Motors Corporation | Corrosion resistant PEM fuel cell |
| DE19960815A1 (de) * | 1999-12-16 | 2001-07-19 | Siemens Ag | Brennstoffzellenblock |
| EP1245056A1 (en) * | 1999-12-16 | 2002-10-02 | Proton Energy Systems, Inc. | Low gravity electrochemical cell |
| US7153409B2 (en) * | 1999-12-16 | 2006-12-26 | Proton Energy Systems, Inc. | Electrochemical cell system and method of operation |
| US6808834B2 (en) * | 2000-01-19 | 2004-10-26 | Manhattan Scientifics, Inc. | Fuel cell stack with cooling fins and use of expanded graphite in fuel cells |
| WO2001059862A2 (en) * | 2000-02-11 | 2001-08-16 | The Texas A & M University System | Electroconductive fuel cell component with directly bonded layers and method for making same |
| US6828054B2 (en) | 2000-02-11 | 2004-12-07 | The Texas A&M University System | Electronically conducting fuel cell component with directly bonded layers and method for making the same |
| US6770394B2 (en) * | 2000-02-11 | 2004-08-03 | The Texas A&M University System | Fuel cell with monolithic flow field-bipolar plate assembly and method for making and cooling a fuel cell stack |
| US6602626B1 (en) | 2000-02-16 | 2003-08-05 | Gencell Corporation | Fuel cell with internal thermally integrated autothermal reformer |
| US6670069B2 (en) | 2000-03-17 | 2003-12-30 | Gencell Corporation | Fuel cell stack assembly |
| DE10015360B4 (de) * | 2000-03-28 | 2006-11-23 | Ballard Power Systems Inc., Burnaby | Separatoreinheit für Elektrolysezellen und Brennstoffzellen |
| WO2001075997A1 (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-11 | Ingersoll-Rand Energy Systems Corporation | Fuel cell flow distributor design for improving durability and performance |
| EP1160900A3 (en) * | 2000-05-26 | 2007-12-12 | Kabushiki Kaisha Riken | Embossed current collector separator for electrochemical fuel cell |
| US20020045081A1 (en) * | 2000-07-05 | 2002-04-18 | Masaaki Nanaumi | Electrolyte membrane/electrode assembly of solid polymer electrolyte fuel cell |
| SE522666C2 (sv) * | 2000-07-07 | 2004-02-24 | Volvo Ab | Gasfördelningselement för bränsleceller, bränslecell samt metod för att tillverka ett gasfördelningselement |
| US6811917B2 (en) | 2000-08-14 | 2004-11-02 | World Properties, Inc. | Thermosetting composition for electrochemical cell components and methods of making thereof |
| US20020022382A1 (en) * | 2000-08-18 | 2002-02-21 | Franklin Jerrold E. | Compliant electrical contacts for fuel cell use |
| US6531238B1 (en) | 2000-09-26 | 2003-03-11 | Reliant Energy Power Systems, Inc. | Mass transport for ternary reaction optimization in a proton exchange membrane fuel cell assembly and stack assembly |
| WO2002043176A1 (en) * | 2000-11-22 | 2002-05-30 | Powercell Corporation | Bipolar plate and method of manufacturing same |
| US6964739B2 (en) * | 2000-12-12 | 2005-11-15 | Tersano Inc. | Device and method for generating and applying ozonated water |
| DE10295503T5 (de) * | 2001-01-19 | 2005-09-08 | World Properties, Inc., Lincolnwood | Vorrichtung und Verfahren für elektrochemische Zellkomponenten |
| US7138203B2 (en) * | 2001-01-19 | 2006-11-21 | World Properties, Inc. | Apparatus and method of manufacture of electrochemical cell components |
| US6824910B2 (en) * | 2001-01-24 | 2004-11-30 | The Regents Of The University Of California | Co-flow planar SOFC fuel cell stack |
| ITMI20010458A1 (it) * | 2001-03-06 | 2002-09-06 | Nuvera Fuel Cells Europ Srl | Metodo di cortocircuitazione di una cella elettrochimica elementare malfunzionante di una struttura filtro-pressa |
| RU2183370C1 (ru) * | 2001-04-12 | 2002-06-10 | ЗАО Индепендент Пауэр Технолоджис "ИПТ" | Модуль топливных элементов и батарея на его основе |
| US6852439B2 (en) * | 2001-05-15 | 2005-02-08 | Hydrogenics Corporation | Apparatus for and method of forming seals in fuel cells and fuel cell stacks |
| US20050095492A1 (en) * | 2001-05-15 | 2005-05-05 | Hydrogenics Corporation | Fuel cell stack |
| US6878477B2 (en) * | 2001-05-15 | 2005-04-12 | Hydrogenics Corporation | Fuel cell flow field plate |
| FI20011044A (fi) * | 2001-05-17 | 2002-11-18 | Reijo Varila | Elektrolyyttinen kenno, kennorakenne sekä kennorakenteen käytöt |
| US6884531B2 (en) * | 2001-05-21 | 2005-04-26 | Saudi Arabian Oil Company | Liquid hydrocarbon based fuels for fuel cell on-board reformers |
| US6620542B2 (en) | 2001-05-30 | 2003-09-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Flex based fuel cell |
| EP1422774A4 (en) * | 2001-07-31 | 2006-04-26 | Sumitomo Prec Products Company | FUEL CELL |
| US6781249B2 (en) | 2001-08-29 | 2004-08-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Retrofittable power supply |
| JP3860733B2 (ja) * | 2001-09-17 | 2006-12-20 | 新光電気工業株式会社 | 燃料電池 |
| ITMI20012342A1 (it) * | 2001-11-08 | 2003-05-08 | Nuvera Fuel Cells Europ Srl | Metodo per riutilizzare collettori/distributori di corrente di un generatore elettrochimico a membrana |
| US6811918B2 (en) * | 2001-11-20 | 2004-11-02 | General Motors Corporation | Low contact resistance PEM fuel cell |
| DE10158771C2 (de) * | 2001-11-23 | 2003-09-18 | Reinz Dichtungs Gmbh & Co Kg | Brennstoffzellensystem |
| KR100429685B1 (ko) * | 2001-12-17 | 2004-05-03 | 한국과학기술연구원 | 소형 고분자 전해질 연료전지용 다공성 가스분배판, 및 이를 포함하여 제조된 분리판 |
| DE10162871A1 (de) * | 2001-12-20 | 2003-07-10 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Bipolare Platte aus Graphit |
| KR100448168B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2004-09-10 | 현대자동차주식회사 | 연료전지용 막-전극-가스켓 접합체의 제조방법 |
| EP1328030A1 (en) * | 2002-01-15 | 2003-07-16 | N.V. Bekaert S.A. | Metal stack for fuel cells or electrolysers |
| EP1327492A1 (en) * | 2002-01-15 | 2003-07-16 | N.V. Bekaert S.A. | Porous metal stack for fuel cells or electrolysers |
| EP1482585B1 (en) * | 2002-03-04 | 2012-06-20 | Mitsubishi Materials Corporation | Solid oxide type fuel cell and separator |
| DE10216306B4 (de) * | 2002-04-14 | 2008-06-12 | Sgl Carbon Ag | Verfahren zur Herstellung einer Kontaktplatte für eine elektrochemische Zelle sowie deren Verwendungen |
| ITMI20020869A1 (it) † | 2002-04-23 | 2003-10-23 | Nuvera Fuel Cells Europ Srl | Generatore elettrochimico e membrana a ingombro ridotto |
| US6989216B2 (en) * | 2002-04-29 | 2006-01-24 | Texaco Ovonic Fuel Cell Llc | Fuel cell with overmolded electrode assemblies |
| US6828057B2 (en) * | 2002-04-29 | 2004-12-07 | Energy Conversion Devices, Inc. | Fuel cell with framed electrodes |
| US6926986B2 (en) * | 2002-04-29 | 2005-08-09 | Energy Conversion Devices | Fuel cell with encapsulated electrodes |
| US7241334B2 (en) * | 2002-05-23 | 2007-07-10 | Columbian Chemicals Company | Sulfonated carbonaceous materials |
| WO2003103082A2 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | Lynntech, Inc. | Electrochemical cell and bipolar assembly for an electrochemical cell |
| ITMI20021338A1 (it) * | 2002-06-17 | 2003-12-17 | Nuvera Fuel Cells Europ Srl | Generatore elettrochimico a membrana con iniezione diretta di acqua liquida nei agenti gassosi |
| US7270906B2 (en) * | 2002-06-24 | 2007-09-18 | Delphi Technologies, Inc. | Solid-oxide fuel cell module for a fuel cell stack |
| DE10233982B4 (de) * | 2002-07-25 | 2007-08-16 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Bipolare Platte für eine Brennstoffzelle und Brennstoffzellenstapel |
| US6838202B2 (en) * | 2002-08-19 | 2005-01-04 | General Motors Corporation | Fuel cell bipolar plate having a conductive foam as a coolant layer |
| TWI241732B (en) * | 2002-09-25 | 2005-10-11 | E I Du Pont Canada Company | Mesh reinforced fuel cell separator plate |
| JP4396091B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2010-01-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 燃料電池用ガス拡散層 |
| US7005209B1 (en) | 2002-10-04 | 2006-02-28 | The Texas A&M University System | Fuel cell stack assembly |
| US7001687B1 (en) | 2002-10-04 | 2006-02-21 | The Texas A&M University System | Unitized MEA assemblies and methods for making same |
| US20040229108A1 (en) * | 2002-11-08 | 2004-11-18 | Valdez Thomas I. | Anode structure for direct methanol fuel cell |
| JP3793141B2 (ja) * | 2002-11-14 | 2006-07-05 | 株式会社日立製作所 | 固体高分子形燃料電池及びセパレータ |
| GB0227180D0 (en) * | 2002-11-21 | 2002-12-24 | Omnagen Ltd | Improvements in or relating to a fuel cell |
| US7282291B2 (en) * | 2002-11-25 | 2007-10-16 | California Institute Of Technology | Water free proton conducting membranes based on poly-4-vinylpyridinebisulfate for fuel cells |
| US6887613B2 (en) * | 2002-12-04 | 2005-05-03 | General Motors Corporation | Corrosion resistant PEM fuel cell |
| US20040168910A1 (en) * | 2002-12-04 | 2004-09-02 | Craig Andrews | Self-aligning components for electrochemical cells |
| US7736783B2 (en) * | 2002-12-04 | 2010-06-15 | Lynntech, Inc. | Very thin, light bipolar plates |
| DE10260149A1 (de) * | 2002-12-20 | 2004-07-01 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Vorrichtung zur Bestimmung des Leitwertes von Wäsche, Wäschetrockner und Verfahren zur Verhinderung von Schichtbildung auf Elektroden |
| AU2003297386A1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-07-22 | Anuvu, Inc., A California Corporation | Channel-less proton exchange membrane fuel cell |
| US6772617B1 (en) | 2003-01-24 | 2004-08-10 | Gencell Corporation | Method and apparatus for in-situ leveling of progressively formed sheet metal |
| US6793544B2 (en) | 2003-02-05 | 2004-09-21 | General Motors Corporation | Corrosion resistant fuel cell terminal plates |
| US20040247990A1 (en) * | 2003-03-19 | 2004-12-09 | Campbell Stephen A. | Platinum alloy catalysts for electrochemical fuel cells |
| JP4441719B2 (ja) * | 2003-03-20 | 2010-03-31 | 大日本印刷株式会社 | 燃料電池用セパレータ |
| US20040191603A1 (en) * | 2003-03-25 | 2004-09-30 | Kaiser Joseph G. | Clad metallic bipolar plates and electricity-producing systems and fuel cells using the same |
| US7407721B2 (en) * | 2003-04-15 | 2008-08-05 | Mti Microfuel Cells, Inc. | Direct oxidation fuel cell operating with direct feed of concentrated fuel under passive water management |
| US7282293B2 (en) * | 2003-04-15 | 2007-10-16 | Mti Microfuel Cells Inc. | Passive water management techniques in direct methanol fuel cells |
| CA2522735A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Hydrogenics Corporation | Symmetrical flow field plates |
| DE10323881A1 (de) | 2003-05-26 | 2004-12-23 | Siemens Ag | Kontaktvorrichtung sowie Brennstoffzellenstapel bzw. Brennstoffzellenblock mit einer derartigen Kontaktvorrichtung |
| US20050014059A1 (en) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Ultracell Corporation | Micro fuel cell architecture |
| US6942941B2 (en) * | 2003-08-06 | 2005-09-13 | General Motors Corporation | Adhesive bonds for metalic bipolar plates |
| US7396559B2 (en) * | 2003-08-11 | 2008-07-08 | General Motors Corporation | Method of making an electrically conductive element for use in a fuel cell |
| US20050037935A1 (en) * | 2003-08-11 | 2005-02-17 | Abd Elhamid Mahmoud H. | Composition and method for surface treatment of oxidized metal |
| US20050069749A1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-03-31 | David Frank | Flow field plate arrangement |
| US7358005B2 (en) * | 2003-09-18 | 2008-04-15 | General Electric Company | Methods and apparatus for isolating solid oxide fuel cells |
| US20050186458A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-08-25 | Ali Rusta-Sallehy | Electrolyzer cell stack system |
| US20050183948A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-08-25 | Ali Rusta-Sallehy | Apparatus and method for reducing instances of pump de-priming |
| WO2005028709A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-03-31 | Hydrogenics Corporation | Flow field plate arrangement |
| US20050064270A1 (en) * | 2003-09-24 | 2005-03-24 | Marianowski Leonard G. | Fuel cell bipolar separator plate |
| ITMI20031881A1 (it) * | 2003-10-01 | 2005-04-02 | Nuvera Fuel Cells Europ Srl | Separatore bipolare per batteria di celle a combustibile. |
| ITMI20031972A1 (it) * | 2003-10-14 | 2005-04-15 | Nuvera Fuel Cells Europ Srl | Cella a combustibile a membrana con funzionamento stabile nel tempo |
| JP4154315B2 (ja) * | 2003-11-21 | 2008-09-24 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池 |
| ITMI20032531A1 (it) * | 2003-12-19 | 2005-06-20 | Nuvera Fuel Cells Europ Srl | Cella a combustione a membrana alimentata in |
| FR2866477B1 (fr) * | 2004-02-17 | 2006-06-30 | Air Liquide | Architecture de pile a combustible |
| US7150918B2 (en) * | 2004-02-27 | 2006-12-19 | General Motors Corporation | Bilayer coating system for an electrically conductive element in a fuel cell |
| JP4696456B2 (ja) * | 2004-03-15 | 2011-06-08 | 日立電線株式会社 | 燃料電池セパレータ用耐蝕導電性複合材料 |
| GB2413002B (en) * | 2004-04-08 | 2006-12-06 | Intelligent Energy Ltd | Fuel cell gas distribution |
| DE102004028141C5 (de) * | 2004-06-10 | 2015-11-19 | Elcomax Membranes Gmbh | Membran-Elektroden-Modul (MEA) für eine Brennstoffzelle und Brennstoffzellenstapel |
| JP4908778B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2012-04-04 | キヤノン株式会社 | 固体高分子型燃料電池の触媒層の製造方法および固体高分子型燃料電池の製造方法 |
| US7569303B2 (en) | 2004-09-24 | 2009-08-04 | Hydrogenics Corporation | Membrane electrode assembly with modified catalyst layout |
| US7378177B2 (en) * | 2004-09-30 | 2008-05-27 | Proton Energy Systems, Inc. | Electrochemical cell bipolar plate |
| US7951510B2 (en) | 2004-11-11 | 2011-05-31 | GM Global Technology Operations LLC | Electroconductive polymer coating on electroconductive elements in a fuel cell |
| US7452623B2 (en) * | 2004-11-11 | 2008-11-18 | Proton Energy Systems, Inc. | Electrochemical cell bipolar plate with sealing feature |
| ITMI20042247A1 (it) | 2004-11-19 | 2005-02-19 | Nuvera Fuel Cells Europ Srl | Sistema di generasione elettrica comprendente celle a combustibile a membrana alimentate con gas secchi |
| CA2589172C (en) * | 2004-11-25 | 2011-03-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fuel cell comprising one integrated insulating film folded in two over a membrane electrode assembly |
| US7687176B2 (en) * | 2004-12-10 | 2010-03-30 | 3M Innovative Properties Company | Fuel cell |
| DE102005005116A1 (de) * | 2005-02-04 | 2006-08-10 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Interkonnektor für Hochtemperaturbrennstoffzellen |
| US7666386B2 (en) | 2005-02-08 | 2010-02-23 | Lynntech Power Systems, Ltd. | Solid chemical hydride dispenser for generating hydrogen gas |
| US20060257313A1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-11-16 | Alan Cisar | Hydrolysis of chemical hydrides utilizing hydrated compounds |
| US20060210855A1 (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | David Frank | Flow field plate arrangement |
| US20060210857A1 (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | David Frank | Electrochemical cell arrangement with improved mea-coolant manifold isolation |
| US20060257555A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Brady Brian K | Sub-layer for adhesion promotion of fuel cell bipolar plate coatings |
| DE102005034616B4 (de) * | 2005-07-18 | 2008-07-03 | Elringklinger Ag | Brennstoffzelleneinheit und Brennstoffzellenstapel |
| US7919213B1 (en) * | 2005-08-09 | 2011-04-05 | Becker Rolf R | Fuel cell bipolar plate and composition therefore |
| KR100792138B1 (ko) | 2005-10-27 | 2008-01-04 | 주식회사 엘지화학 | 막-전극-어셈블리의 제조방법 |
| US7833645B2 (en) * | 2005-11-21 | 2010-11-16 | Relion, Inc. | Proton exchange membrane fuel cell and method of forming a fuel cell |
| US20080032174A1 (en) * | 2005-11-21 | 2008-02-07 | Relion, Inc. | Proton exchange membrane fuel cells and electrodes |
| US20090087711A1 (en) * | 2005-12-16 | 2009-04-02 | Kabushiki Kaisha Equos Research | Fuel cell electrode, fuel cell, and fuel cell stack |
| JP5114950B2 (ja) * | 2006-02-13 | 2013-01-09 | 日産自動車株式会社 | 電池モジュール、組電池及びそれらの電池を搭載した車両 |
| US8133591B2 (en) * | 2006-06-27 | 2012-03-13 | GM Global Technology Operations LLC | Adhesion of polymeric coatings to bipolar plate surfaces using silane coupling agents |
| JP4876766B2 (ja) | 2006-08-10 | 2012-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池 |
| DE102006040030B4 (de) * | 2006-08-23 | 2009-09-03 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Stapeleinheit für einen Stapel elektrochemischer Zellen, Stapelanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Stapeleinheit |
| JP2008108456A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Equos Research Co Ltd | 燃料電池用電極、燃料電池のセル及び燃料電池のスタック |
| US8048547B2 (en) * | 2006-11-01 | 2011-11-01 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Biological fuel cells with nanoporous membranes |
| US8455155B2 (en) * | 2006-11-22 | 2013-06-04 | GM Global Technology Operations LLC | Inexpensive approach for coating bipolar plates for PEM fuel cells |
| TW200832800A (en) * | 2007-01-19 | 2008-08-01 | Coretronic Corp | Fuel cell |
| JP5125275B2 (ja) * | 2007-02-05 | 2013-01-23 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池および燃料電池搭載車両 |
| ES2674072T3 (es) * | 2007-02-06 | 2018-06-27 | Nuvera Fuel Cells, LLC | Unidad bipolar para pila de combustible provista de colectores de corriente porosos |
| US20080206615A1 (en) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Paul Nicotera | Gas diffusion layer with controlled diffusivity over active area |
| JP2008243572A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Equos Research Co Ltd | 集電体及び燃料電池 |
| JP4323535B2 (ja) * | 2007-04-26 | 2009-09-02 | クロリンエンジニアズ株式会社 | 水電解装置 |
| US20080311448A1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-12-18 | Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University | High Temperature Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells |
| US8026020B2 (en) * | 2007-05-08 | 2011-09-27 | Relion, Inc. | Proton exchange membrane fuel cell stack and fuel cell stack module |
| DE102007024225A1 (de) * | 2007-05-11 | 2008-11-13 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Trägervorrichtung für eine elektrochemische Funktionseinrichtung, Brennstoffzellenmodul und Verfahren zur Herstellung einer Trägervorrichtung |
| US7732081B2 (en) | 2007-05-23 | 2010-06-08 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Hydrophilic/hydrophobic patterned surfaces and methods of making and using the same |
| US9293778B2 (en) | 2007-06-11 | 2016-03-22 | Emergent Power Inc. | Proton exchange membrane fuel cell |
| JP5270885B2 (ja) * | 2007-09-05 | 2013-08-21 | 株式会社東芝 | 固体酸化物電気化学セルの燃料極、その製造方法、及び固体酸化物電気化学セル |
| FR2923086B1 (fr) | 2007-10-24 | 2010-12-10 | Commissariat Energie Atomique | Architecture de pile a combustible integre sans joint. |
| US8003274B2 (en) * | 2007-10-25 | 2011-08-23 | Relion, Inc. | Direct liquid fuel cell |
| TW200921975A (en) * | 2007-11-08 | 2009-05-16 | Univ Nat Central | Fuel cell with composite pole plate |
| US9614232B2 (en) * | 2007-12-28 | 2017-04-04 | Altergy Systems | Modular unit fuel cell assembly |
| JP5197022B2 (ja) * | 2008-01-07 | 2013-05-15 | セイコーインスツル株式会社 | 燃料電池 |
| JP2009187887A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 燃料極集電体及び固体電解質形燃料電池 |
| ES2570553T3 (es) * | 2008-04-11 | 2016-05-19 | Christopher M Mcwhinney | Procedimiento electroquímico |
| JP5439740B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2014-03-12 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池および燃料電池スタック |
| KR101782808B1 (ko) * | 2008-06-23 | 2017-09-28 | 누베라 퓨엘 셀스, 엘엘씨 | 감소된 질량 전달 제한을 갖는 연료 전지 |
| ES2598167T3 (es) * | 2008-06-23 | 2017-01-25 | Nuvera Fuel Cells, LLC | Diseño de célula de combustible basado en una placa bipolar con bastidor |
| US8954862B1 (en) | 2008-10-01 | 2015-02-10 | Valador, Inc. | System and method for collaborative viewing of a four dimensional model requiring decision by the collaborators |
| TW201014930A (en) | 2008-10-09 | 2010-04-16 | Troika Internat Co Ltd | Hydrogen-oxygen electrolysis apparatus and dual-surface layer modified carbon fiber paper electrode thereof |
| US8889314B2 (en) * | 2009-01-13 | 2014-11-18 | GM Global Technology Operations LLC | Bipolar plate for a fuel cell stack |
| GB2471017B (en) * | 2009-06-10 | 2012-02-15 | Friedrich Wilhelm Wieland | Improved fuel cell cathode and fuel cell |
| KR20120106860A (ko) * | 2009-12-22 | 2012-09-26 | 토프쉐 푸엘 셀 에이/에스 | 연료전지 또는 연료전지 스택용 인터커넥트의 제조 및 교정 방법 |
| WO2011112195A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Open flow field fuel cell |
| US10581089B2 (en) * | 2010-03-11 | 2020-03-03 | Nuvera Fuel Cells, LLC | Open flow field fuel cell |
| WO2011150458A1 (en) * | 2010-06-01 | 2011-12-08 | The University Of Queensland | A fuel cell stack |
| TWI404259B (zh) * | 2010-08-06 | 2013-08-01 | Univ Nat Chiao Tung | 燃料電池、具有面穿透導電性之板體及其製作方法 |
| CN102134726B (zh) * | 2011-01-10 | 2014-04-16 | 清华大学 | 一种新型密封结构的平板式固体氧化物电解池堆 |
| FR2975228B1 (fr) | 2011-05-09 | 2013-11-22 | Commissariat Energie Atomique | Pile a combustible avec collecteurs a joints injecteurs individuels |
| NO20111046A1 (no) * | 2011-07-20 | 2013-01-21 | Nel Hydrogen As | Trykkelement |
| US8671985B2 (en) | 2011-10-27 | 2014-03-18 | Pentair Residential Filtration, Llc | Control valve assembly |
| US9695070B2 (en) | 2011-10-27 | 2017-07-04 | Pentair Residential Filtration, Llc | Regeneration of a capacitive deionization system |
| US9637397B2 (en) | 2011-10-27 | 2017-05-02 | Pentair Residential Filtration, Llc | Ion removal using a capacitive deionization system |
| US8961770B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-02-24 | Pentair Residential Filtration, Llc | Controller and method of operation of a capacitive deionization system |
| US9010361B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-04-21 | Pentair Residential Filtration, Llc | Control valve assembly |
| JP5980524B2 (ja) * | 2012-02-27 | 2016-08-31 | 株式会社バンテック | 電解室、電解セルユニット、電解セルスタック及び水素発生装置 |
| RU2504868C2 (ru) * | 2012-04-28 | 2014-01-20 | Открытое акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" | Топливный элемент и батарея топливных элементов |
| EP2872754A4 (en) * | 2012-07-02 | 2016-03-02 | Arthur Jeffs | HYDROGEN-BASED FUEL SUPPORT DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND ASSOCIATED METHODS |
| CA2881864A1 (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Design of bipolar plates for use in electrochemical cells |
| WO2014043651A2 (en) | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Liquid Light, Inc. | High pressure electrochemical cell and process for the electrochemical reduction of carbon dioxide |
| EP2730680B1 (de) * | 2012-11-08 | 2016-04-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Bipolarplatte für einen Elektrolyseur, Elektrolyseur und Verfahren zur Herstellung einer Bipolarplatte |
| FR3008428B1 (fr) * | 2013-07-11 | 2015-08-07 | Ceth² | Joint pour pile d'electrolyseur et pile d'electrolyseur equipee d'un tel joint |
| US9915004B2 (en) * | 2013-07-19 | 2018-03-13 | Nuvera Fuel Cells, LLC | System and method for tuning an electrochemical cell stack |
| AT513501B1 (de) | 2013-09-02 | 2014-05-15 | Abatec Group Ag | IR-Strahler mit Doppelverglasung |
| CN112467163B (zh) * | 2014-06-27 | 2024-08-23 | 努威拉燃料电池有限责任公司 | 与电化学电池一起使用的流场 |
| AT515926B1 (de) * | 2014-07-18 | 2016-01-15 | Cellstrom Gmbh | Endrahmen für Durchflussbatterie |
| CN105576265A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-05-11 | 上海蓝蔚科技发展有限公司 | 燃料电池反应堆中双极板气体流道的加工方法 |
| KR101763382B1 (ko) * | 2015-08-27 | 2017-08-02 | 한국에너지기술연구원 | 펠트 전극 특성 분석용 셀의 작업 전극 및 이를 구비하는 펠트 전극 분석용 셀 |
| CN105586612A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-05-18 | 海安南京大学高新技术研究院 | 一种导电聚合物-金属复合杂化防腐涂层的制备方法 |
| RU2647841C2 (ru) * | 2016-08-11 | 2018-03-21 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва (ПАО "РКК "Энергия") | Электролизёр воды и способ его эксплуатации |
| CN106395997A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-02-15 | 见嘉环境科技（苏州）有限公司 | 多功能流动式电化学反应器 |
| US11335918B2 (en) | 2016-10-21 | 2022-05-17 | Form Energy, Inc. | Corrugated fuel electrode |
| US10547061B2 (en) * | 2016-12-22 | 2020-01-28 | Plug Power Inc. | Fuel cell stack |
| JP6368389B1 (ja) * | 2017-02-02 | 2018-08-01 | 日本特殊陶業株式会社 | 電気化学反応単位および電気化学反応セルスタック |
| FR3062856B1 (fr) * | 2017-02-14 | 2019-04-12 | AREVA H2Gen | Entretoise d'electrolyseur et electrolyseur equipe d'une telle entretoise |
| JP7053162B2 (ja) * | 2017-04-05 | 2022-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 積層電池モジュール |
| WO2018224448A1 (en) | 2017-06-07 | 2018-12-13 | Nv Bekaert Sa | Gas diffusion layer |
| DE102018211988A1 (de) * | 2018-07-18 | 2020-01-23 | Siemens Mobility GmbH | Brennstoffzelle mit Schutz vor Leerlaufspannung |
| US11118141B2 (en) | 2018-12-21 | 2021-09-14 | Henkel IP & Holding GmbH | Use of alkoxylated polyamines to control rheology of unit dose detergent compositions |
| CN109904481A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-06-18 | 天津大学 | 固体氧化物燃料电池金属泡沫流道的阴极优化结构 |
| CN110112434A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-09 | 张国胜 | 双极板及包含该双极板的燃料电池电堆和发电系统 |
| CN114845795A (zh) | 2019-12-20 | 2022-08-02 | 道达尔能源一技术 | 管式电化学分离单元及其制造方法 |
| GB202100555D0 (en) * | 2021-01-15 | 2021-03-03 | Afc Energy Plc | Bipolar plate and resilent conduction member |
| JPWO2022244805A1 (sk) * | 2021-05-20 | 2022-11-24 | ||
| AT524548B1 (de) * | 2021-08-13 | 2022-07-15 | H2i GreenHydrogen GmbH | Zellrahmen für eine Elektrolysezelle |
| JP2022023996A (ja) * | 2021-11-05 | 2022-02-08 | 東京瓦斯株式会社 | 電気化学デバイス |
| WO2023193057A1 (en) * | 2022-04-07 | 2023-10-12 | Hysata Pty Ltd | Stackable electro-synthetic or electro-energy cells |
| EP4343898A1 (de) * | 2022-09-21 | 2024-03-27 | iGas energy GmbH | Kombination von poröser transportschicht und bipolarplatte für elektrochemische zellen |
| DE102023200699A1 (de) * | 2023-01-30 | 2024-08-01 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Bipolarplatte, Plattenanordnung, Zelle und Elektrolyseur |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3134697A (en) * | 1959-11-03 | 1964-05-26 | Gen Electric | Fuel cell |
| FR1433469A (fr) * | 1965-02-16 | 1966-04-01 | Thomson Houston Comp Francaise | Perfectionnements aux piles à combustibles |
| FR1593242A (sk) * | 1968-03-19 | 1970-05-25 | ||
| SU394873A1 (ru) * | 1968-06-10 | 1973-08-22 | Низкотемпературный водородно-кислородный топливный элемент | |
| US3895960A (en) * | 1970-08-27 | 1975-07-22 | Westinghouse Electric Corp | Diffusion-bonded battery electrode plaques |
| DE2741956A1 (de) * | 1976-09-20 | 1978-03-23 | Gen Electric | Elektrolyse von natriumsulfat unter verwendung einer ionenaustauschermembranzelle mit festelektrolyt |
| US4175165A (en) * | 1977-07-20 | 1979-11-20 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | Fuel cell system utilizing ion exchange membranes and bipolar plates |
| US4339314A (en) | 1979-02-23 | 1982-07-13 | Ppg Industries, Inc. | Solid polymer electrolyte and method of electrolyzing brine |
| GB2051870B (en) * | 1979-06-07 | 1983-04-20 | Asahi Chemical Ind | Method for electrolysis of aqueous alkali metal chloride solution |
| US4340452A (en) * | 1979-08-03 | 1982-07-20 | Oronzio deNora Elettrochimici S.p.A. | Novel electrolysis cell |
| IT1140510B (it) * | 1980-01-16 | 1986-10-01 | Oronzio De Nora Impianti | Elettrolizzatore bipolare e procedimento di elettrolisi di elettrolisi di alogenuri |
| DE3176766D1 (en) * | 1980-10-21 | 1988-07-07 | Oronzio De Nora Sa | Electrolysis cell and method of generating halogen |
| US4399009A (en) * | 1981-01-19 | 1983-08-16 | Oronzio Denora Impianti Elettrochimici S.P.A. | Electrolytic cell and method |
| US4657650A (en) * | 1982-12-27 | 1987-04-14 | Eltech Systems Corporation | Electrochemical cell having reticulated electrical connector |
| US4855193A (en) * | 1986-06-20 | 1989-08-08 | United Technologies Corporation | Bipolar fuel cell |
| IN170542B (sk) * | 1986-12-19 | 1992-04-11 | Dow Chemical Co | |
| US4876115A (en) * | 1987-01-30 | 1989-10-24 | United States Department Of Energy | Electrode assembly for use in a solid polymer electrolyte fuel cell |
| JPS63226884A (ja) * | 1987-03-16 | 1988-09-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池 |
| JPS63236268A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| US4826741A (en) * | 1987-06-02 | 1989-05-02 | Ergenics Power Systems, Inc. | Ion exchange fuel cell assembly with improved water and thermal management |
| IT1230984B (it) * | 1989-07-05 | 1991-11-08 | Giuseppe Bianchi | Accumulatore elettrico ad elevata densita' di potenza per carichi di punta. |
| DE4027655C1 (sk) * | 1990-08-31 | 1991-10-31 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V., 8000 Muenchen, De | |
| JPH04329264A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-18 | Sanyo Electric Co Ltd | イオン交換膜式燃料電池の製造方法 |
-
1993
- 1993-04-30 IT ITMI930857A patent/IT1270878B/it active IP Right Grant
-
1994
- 1994-04-13 US US08/227,006 patent/US5482792A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-15 CA CA002121455A patent/CA2121455C/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-19 AU AU60541/94A patent/AU674931B2/en not_active Ceased
- 1994-04-25 CZ CZ94986A patent/CZ98694A3/cs unknown
- 1994-04-26 FI FI941932A patent/FI941932A/fi unknown
- 1994-04-28 RU RU94015177A patent/RU2126569C1/ru active
- 1994-04-28 BR BR9401641A patent/BR9401641A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-04-28 JP JP6092637A patent/JP2953555B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-29 ES ES94106748T patent/ES2169050T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-29 DE DE69429304T patent/DE69429304T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-29 CN CN94105381A patent/CN1076887C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-29 EP EP94106748A patent/EP0629015B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-29 AT AT94106748T patent/ATE210339T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-04-29 SK SK506-94A patent/SK50694A3/sk unknown
- 1994-04-29 DK DK94106748T patent/DK0629015T3/da active
-
1995
- 1995-06-01 US US08/457,987 patent/US5578388A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-01 US US08/457,988 patent/US5565072A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5578388A (en) | 1996-11-26 |
| EP0629015B1 (en) | 2001-12-05 |
| ITMI930857A1 (it) | 1994-10-30 |
| DE69429304D1 (de) | 2002-01-17 |
| ITMI930857A0 (it) | 1993-04-30 |
| EP0629015A1 (en) | 1994-12-14 |
| CZ98694A3 (en) | 1994-10-19 |
| CN1108005A (zh) | 1995-09-06 |
| CN1076887C (zh) | 2001-12-26 |
| US5565072A (en) | 1996-10-15 |
| CA2121455A1 (en) | 1994-10-31 |
| DK0629015T3 (da) | 2002-04-02 |
| FI941932A0 (fi) | 1994-04-26 |
| AU674931B2 (en) | 1997-01-16 |
| BR9401641A (pt) | 1994-11-22 |
| CA2121455C (en) | 2008-07-22 |
| IT1270878B (it) | 1997-05-13 |
| FI941932A (fi) | 1994-10-31 |
| RU2126569C1 (ru) | 1999-02-20 |
| ES2169050T3 (es) | 2002-07-01 |
| ATE210339T1 (de) | 2001-12-15 |
| JP2953555B2 (ja) | 1999-09-27 |
| DE69429304T2 (de) | 2002-10-24 |
| JPH06349508A (ja) | 1994-12-22 |
| US5482792A (en) | 1996-01-09 |
| AU6054194A (en) | 1994-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK50694A3 (en) | Electromechanical element with membranes for ions exchange and with bipolar metal plates | |
| DE10393075B4 (de) | Bipolare Platte für Brennstoffzellen mit einem leitenden Schaum als Kühlmittellage, Verfahren zu deren Herstellung und Brennstoffzelle | |
| KR101073366B1 (ko) | 탄성 집전체 | |
| EP2294646B1 (en) | Fuel cell with reduced mass transfer limitations | |
| US6379833B1 (en) | Alternative electrode supports and gas distributors for molten carbonate fuel cell applications | |
| CN111971834B (zh) | 流体流动设计改进的电化学电池 | |
| DE102010004160B4 (de) | Bipolarplattenaufbau für einen Brennstoffzellenstapel und Brennstoffzellenstapel | |
| JP6381683B2 (ja) | ガス拡散層、当該ガス拡散層を備えた電気化学セル、及び電気分解装置 | |
| KR101118884B1 (ko) | 연료전지 조립체에 사용하며 개질 촉매의 피독을 막는 애노드 지지부재와 양극 분리판 | |
| WO2006123716A1 (ja) | イオン交換膜型電解槽 | |
| US5384208A (en) | Cell structure for electrolyzer units and fuel cells | |
| CN111971832B (zh) | 流体流动设计改进的电化学电池 | |
| JP2024138309A (ja) | 燃料セルプレートおよび流れ構造設計 | |
| DE112005002273T5 (de) | Graphit/Metallfolien/Polymersubstratlaminat für eine Bipolarplattenanwendung mit niedrigem Widerstand | |
| JP4124914B2 (ja) | 電解槽 | |
| AU2002356772B2 (en) | Elastic current collector | |
| EP3238299A1 (en) | Fuel cells and methods with reduced complexity |