TW201409812A - 雙極性電極及其製法 - Google Patents

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Abstract

在此揭露了用於電解單元之雙極性電極(100)，該雙極性電極(100)包括具有第一側和第二側之平坦主體，該第一側和該第二側中每一者配備對應的凸出部(125)的圖案，其中每個該凸出部具有在該平坦主體平面內的幾何基底和實質上平坦的頂側(129)，該頂側在該主體上的正交投影包含在該幾何基底中，和其中該第一側和該第二側的相應的凸出部(125)的頂側(129)位於與該平坦主體平行的兩個平面中。生產如上述雙極性電極之方法，其包括一壓紋步驟。

Description

雙極性電極及其製法 相關申請的交叉引用
本申請要求在2012年6月20日提交的歐洲申請號12172835.6的優先權，出於所有的目的將該申請的全部內容藉由引用結合在此。
本發明涉及用於電解池和/或者燃料電池之隔膜-電極元件(MEA)，尤其涉及用於這種元件中的雙極性電極領域。
先前技術中已有雙極性電極用於電解池。
在用於電解單元之雙極性電極的設計中，人們必須平衡使進行電解的可用有效面積最大化，以及避免捕集電解過程產生的氣體的相衝突的要求，所述捕集可能局部抑制進一步反應，並且最終使電解過程停止。
至今，仍未描述用於上述權衡之令人滿意解決方案。因此，本發明目的係提供雙極性電極以及其生產方法，所 述雙極性電極提供了在為電解過程提供充足的有效面積與避免捕集產生的氣體之間的足夠平衡。
藉由用於電解單元的雙極性電極實現該目的，該雙極性電極包括具有第一側和第二側的一平坦主體，第一側和第二側中的每一者配備相應的凸出部的圖案，其中每個凸出部具有在該平坦主體內的幾何基底和實質上平坦的頂側，該頂側在主體上的正交投影包含在幾何基底中，並且其中第一側和第二側的相應凸出部的頂側位於與平坦的主體平行的兩個平面中。
根據本發明該雙極性電極的一優點係能夠獲得高產率，同時產生的氫氣可保持足夠的流動性而不需要強制對流。所以，可避免對活動件(如產生強制對流的泵)之需要，並且可以獲得一有效率的、低維護電解單元。
在根據本發明該雙極性電極的一實施方式中，凸出部平坦頂側之面積與它們相應的幾何基底的比率超過1/4。
該比率已經在實驗中給出了好的結果。降低該比率到一更低值，則由於參與電解的總的有效面積變得太小，可以預期降低電極效率。
在根據本發明該雙極性電極的一實施方式中，每個凸出部的基底有一個多邊形形狀，並且對應的頂側具有由所述多邊形形狀的一同位相似變換而獲得的形狀。
該實施方式的一優點係由加工引起的材料應力以均勻 的方式分佈，其避免了脆弱點的產生。
在一具體實施方式中，該多邊形形狀係凸起的多邊形形狀。
該實施方式的一優點係該等凸起部不存在任何可以對反應中流體的合理流動構成障礙的“死角”。
在一更具體的實施方式中，多邊形形狀具有至少一個在實質上垂直於期望的流動方向的方向上定向的邊，並且該至少一個邊的總長度不超過該多邊形形狀周長的35%。
如果一方向在嚴格垂直方向附近的一小的角度邊界內，可以認為是“實質上垂直的”。該小的角度邊界較佳的是為在嚴格垂直方向的每一側不大於10°，更佳的是為在每一側不大於5°，並且最佳的是為在每一側不大於1°。
另外或者可替代地，多邊形形狀可以這樣的一方式定向，使得一連接多邊形形狀的質心與該多邊形形狀的具有最小內角度的角的向量具有實質上平行於流動方向的方向。
如果一方向在嚴格平行的方向附近的一小的角度邊界內，可以認為是“實質上平行的”。該小的角度邊界較佳的是為在嚴格平行方向的每一側不大於10°，更佳的是為在每一側不大於5°，並且最佳的是為在每一側不大於1°。
該等具體的實施方式使凸出部的隆起的出現最小化，所述隆起實質上橫跨流動方向，其使得易於聚集氣泡並且阻礙它們的自然流動。
在根據本發明該雙極性電極的一實施方式中，凸出部 的圖案在凸出部頂側上以更小規模重複。
該實施方式改進了在一反應器中不同電極之間水分佈，確保存在足夠反應物進行電解反應。
根據本發明該雙極性電極的一實施方式中，凸出部的圖案為這樣：形成兩組直通道，其中在每個相應的組中的該等通道具有在一共同方向上的一軸，該共同方向在期望的流動方向上具有其主分量。
該實施方式的一優點係產生的氣體的氣泡有一方便排出反應器的途徑，不會在本應持續發生反應的區域(如凸出部的頂表面)產生“死區”。
在一具體實施方式中，凸出部的圖案為這樣：每個相應的組的通道的平均寬度沿著該共同方向增加。
該實施方式的一優點係增大尺寸的氣泡具有適當的出口路徑，顯著地由於較小氣泡的逐漸合併。
根據本發明該雙極性電極的一實施方式中，其平坦主體由金屬製成。
為了根據本發明該雙極性電極之目的，金屬為成型能力和形狀穩定性提供了一良好權衡。較佳的金屬包括鋼和鈦。
在一實施方式中，根據本發明該雙極性電極進一步包括聚合物塗層。
這個實施方式的一優點係可以保護電極不受腐蝕，因此增加了它的使用壽命。
在一具體實施方式中，該塗層包括聚四氟乙烯 (PTFE)。
根據本發明的一個方面提供了包括如上所述的多個雙極性電極和放置於兩個雙極性電極之間的關聯的離子交換膜的電解單元，該等電極串聯地電連接並且以疊層方式安排。
由於雙極性電極有效的流動特性，可以構成一不需要強制對流手段的隔膜-電極組件。因此，該電極可以組合成一非常密集的疊層以產生緊湊的和可靠的電解單元。
根據本發明的一方面，提供了包括上述電解單元、燃料電池、電流界面和儲氫罐的能量儲存和供應單元； 所述電解單元被連接至所述電流界面用於接收電流並且連接至所述儲氫罐用於儲存產生的氫氣；並且所述燃料電池連接至所述電流界面用於為其提供電流並且連接至所述儲氫罐用於接收儲存的氫氣。
根據本發明該雙極性電極的優點可以應用到電解單元和/或者燃料電池來產生有效率的、緊湊的和可靠的能量儲存和供應單元，在蓄能器應用中可以取代蓄電池。
根據本發明的一方面，提供了上述電解單元產生氫的用途。
根據本發明的一方面，提供了一種生產上述雙極性電極之方法，該方法包括：將第一金屬片與第二個金屬片用對應的凸出部的圖案來壓紋，並且將第一金屬片與第二金屬片連接在一起，使凸出部面向外從而產生平坦主體。
該方法的一優點係僅採用實質上均勻厚度的金屬片可產生有適當凸出部的圖案之平坦主體。
根據本發明方法的一實施方式中，從共同的基體中切割出第一金屬片和第二金屬片之前，使第一金屬片和第二金屬片進行壓紋。
該實施方式的一優點係對平坦主體兩側的壓紋可在單一的步驟中發生。
在一實施方式中，根據本發明之方法進一步包括將一表面塗層施用於第一金屬片和第二金屬片。
根據本發明該方法的一實施方式中，壓紋藉由液壓成形進行。
該實施方式的一優點係凸出部、甚至是多級凸出部，可以非常高的精密度產生而不損壞材料表面。更進一步的優點係液壓成形係一單階段的過程。
現在僅藉由舉例並且參考該等附圖對根據本發明的多個實施方案中的裝置和/或者方法的一些實施方案進行描述。
100‧‧‧第一雙極性電極
100’‧‧‧第二雙極性電極
110‧‧‧供給開孔
115‧‧‧供給開孔
120‧‧‧活性區域
125‧‧‧凸出部
129‧‧‧頂側
130‧‧‧離開開孔
135‧‧‧離開開孔
140‧‧‧屏障
150‧‧‧圓形的凹陷
160‧‧‧離子交換隔膜
500‧‧‧儲能和供能單元
510‧‧‧電解單元
520‧‧‧燃料電池
530‧‧‧儲氫罐
535‧‧‧泵單元
540a‧‧‧電流界面
540b‧‧‧電流界面
610‧‧‧壓紋第一金屬板(平坦主體的頂側)
620‧‧‧壓紋第二金屬板(平坦主體的底側)
630‧‧‧應用表面塗覆到第一金屬板
640‧‧‧應用表面塗覆到第二金屬板
650‧‧‧從母板中切割第一金屬板
660‧‧‧從母板中切割第二金屬板
670‧‧‧連接兩塊金屬板，其凸出部向外
圖1根據本發明的一實施方式，示意性圖解一示例性雙極性電極；圖2根據本發明的一實施方式，示意性圖解用於電極凸出部之替代形狀；圖3根據本發明的實施方式，示意性圖解用於電極凸出部之進一步替代形狀，其具有第二級通道；圖4示意性圖解將凸出部足跡投射到它頂面上之幾何變換； 圖5根據本發明的一實施方式，示意性圖解一能量儲存和供應單元；並且圖6提供了一根據本發明實施方式生產雙極性電極之方法之流程圖。
本發明實施方式的以下描述涉及到水電解應用。這旨在闡明而不限制本發明。技術人員將理解，本發明也適用于除水以外的其他物質的電解，例如適用於氯鹼電解。另外，技術人員將理解，根據本發明的電極和元件原則上也用於逆過程，即用於將氫和氧轉化成水和電的過程，如在燃料電池中發生的。
除其他之外，由於逐漸增加數量的家庭安裝的光電板，從可再生能源和尤其是間歇能源的分散式發電變得更加流行，並且因為過剩能量返回到輸電網絡不總令人滿意或者甚至不可能，所以過剩能量之有效儲存變得更加緊迫。蓄電池已用於該目的，但是該等具有有限的效率。組合的電解和燃料電池單元係有希望的替代者，它呈現出更高的轉化效率。在該等組合的單元中，任何可用的過剩電可用於藉由電解產生氫氣，並且當需求超過可再生能源的即時產量時，儲存的氫用於驅動燃料電池(結合儲存的或者大氣的氧)以發電。
上述單元之電解池和/或者燃料電池有利地組裝為疊層薄膜-電極元件(MEA)，其中電極係串聯地電連接 的。這種疊層的每個電極以單調遞增或者遞減順序以不同電位放置，從而每個電極在一側上相對電解質作為陰極，並且在另一側上相對電解質作為陽極。
根據本發明的一般的實施方式，圖1示意性的圖解了第一雙極性電極100和第二雙極性電極100’。第一電極100的頂側和第二電極100’的底側在所選的視圖中是可見的。電極之間的離子交換隔膜160的位置也已圖解。僅詳述第一電極100，第二個係實質上是同樣的。已經以簡化的方式表示了電極的某些特徵。
電極100包括平坦主體，其具有供給開孔110、包括多個凸出部125的活性區域120，和離開開孔130。因此從供給開孔110經過活性區域120並到達離開開孔130，在隔膜160的一側上提供流動路徑。提供另外的供給開孔115和離開開孔135，以經過在電極100另一側上的活性區域，在離子交換隔膜的另一側上提供流動路徑。由於合理放置的屏障140，屬於第一電極100第一側的開孔對110/130之間的流動路徑不與屬於第一電極100第二側的開孔對115/135之間的流動路徑或者第二電極100’第二側上的對應的流動路徑流體連通。
平坦主體，並且尤其活性區域120，較佳的是實質上是矩形的。使用時，雙極性電極100通常豎直佈置，從而使得流動方向，如由於重力液體中氣泡上升的方向施加的，實質上與矩形的長邊平行。為了確保產生的氣泡適當的合併，供給開孔110和離開開孔130之間的實際流動路 徑應盡可能的長，因此較佳的是包括橫跨活性區域的對角線路徑。
凸出部125具有實質上平坦頂部，每個凸出部頂面與電極100主體平面平行。凸出部125出現在對應圖案中主體的兩側上，從而使得一電極主體的頂側凸出部的頂面將總是接近該疊層上的下一電極主體底側凸出部之頂面，以便為電解產生充足的活性區域。然而，平坦主體每側上的凸出部沒有必要是同樣的。具體地，它們的高度可以變化。在用於電解的示例性實施方式中，在空氣/氧這一側(即用作陽極的側)之通道深度(凸出部高度)可為或者大約為1.0mm，以及在氫這一側(即用作陰極的側)之通道深度(凸出部高度)可為或者大約為0.6mm。
凸出部125較佳的是覆蓋活性區域120表面20%至80%，最佳的是為40%至50%。
從110至130的大致方向稱為“流動路徑方向”。不論電極是否在該方向上伸長，其對應圖1中左-右軸的方向稱為“流動方向”或者“長度方向”。當電極放置在其正常使用的位置時，豎直方向對應“流動方向”。“流動路徑方向”較佳的是不是太偏離長度方向。較佳的是偏差在5°和15°之間。9°的偏離已獲得良好的結果。
圖1進一步顯示許多圓形的凹陷150，其可與相鄰電極之對應凹陷配合，以機械地固定兩個並排的薄膜-電極元件，例如一電解單元和一燃料電池。
除其他之外，本發明實施方式基於下述認識：凸出部 125的形狀的合理選擇改進了逐漸聚集的氣泡的形成，以促使它們在流動方向上輸送通過液體電解質。
除其他之外，本發明實施方式基於下述認識：凸出部的圖案的明確的合理設計將使得在凸出部之間形成虛擬通道，其主要功能係供給水至反應部位，其次要功能係確保氣泡可以有效率地從電極移除。這樣的一虛擬通道可以用多邊形凸出部的平行側限定，較佳的是沿著直線安排。該等虛擬通道在圖1中由虛線箭頭表示。該等通道較佳的是具有1毫米至5毫米的寬度，更佳的是在2毫米和4毫米之間，並且最佳的是為2.6毫米、3毫米，或者在其之間。
用多邊形凸出部已獲得良好的結果，尤其是形成為平行四邊形形狀的凸出部，並且最佳的是為菱形形狀的凸出部。更具體地，如圖1中所圖解的，具有一條對角線、較佳的是在長度方向上取向的長對角線的菱形形狀的凸出部已產生良好的結果。指向到來的流的角較佳的是為銳角，更佳的是其範圍為40°至80°，並且最佳的是為大約為60°，這避免產生到來的氣泡附著的隆起。相反的，指向離開的氣泡的徑角也較佳的是為銳角，更佳的是範圍為40°至80°，並且最佳的是大約為60°，以使得沿著邊緣朝著角移動的氣泡克服表面張力障礙並且從凸出部中掙脫。凸出部尺寸較佳的是大約為10毫米。
平行四邊形形狀之凸出部對應於由兩套平行通道組成的圖案。如圖2a所圖解的，當通道被分開規則距離，每 一套使用相同距離時，對應的凸出部將會是菱形形狀。菱形形狀之凸出部較佳的是定向為以它們最長對角線沿著流動方向。較佳的是長度(長對角線)在10毫米和20毫米之間，更佳的是在14毫米和17毫米之間，例如大約為15.8毫米。
更通常的，凸出部可以是成形為凸多邊形。如果一個多邊形以下列方式安排，即多邊形的一或者多個邊垂直流動方向，則該等邊之結合長度不超過總周長的35%。多邊形較佳的是以下列方式定向：使具有最小內角的角落相對於多邊形的質心定向于實質上平行於流動方向之方向上。
為了從上述成果中獲益，在平坦主體上較佳的是提供的凸出部之實質性部分，例如至少它們的一半，係凸多邊形形狀。更佳的是，凸出部的至少60%係凸多邊形形狀。最佳的是，凸出部的至少75%係凸多邊形形狀。為了最大限度地避免凸出部邊緣的氣泡的捕捉，建議僅使用成形為凸出形狀的凸出部。
在一特別具有優勢的安排中，凸出部尺寸和/或者安排係這樣的，使得在它們之間定義的通道有一沿流動方向逐漸增大之寬度，以容納增大尺寸的氣泡(由越來越多數量的較小的氣泡聚集而成)。對應的凸出部具有如圖2b所圖解的風箏形狀，而不是一完美的平行四邊形或者菱形，因為出口側的角(指對著出口開孔打開的角，即基本對著流動方向)不如對著進入流的角尖銳。
凸出部基本平坦的上表面實際上可支援另一級的凸出 部和通道，從而允許電極的活性區域將所形成的氣穴更有效率地排出為更大的氣泡，該等更大的氣泡通過存在於凸出部的第一級之間的更寬的通道行進。因此，每一凸出部可具有例如四個第二級凸出部。該原則的應用在圖3a中對於菱形形狀的凸出部和圖3b中風箏形狀的凸出部進行示意性的圖解。在前面的情況中，第二級凸出部較佳的是也是菱形。該過程也可以重複來產生第三級凸出部，如圖3c所圖解的對於菱形形狀的凸出部的情況，以及甚至更高級的凸出部。
可以理解，凸出部頂面不需要具有和它在電極主體的平面上完全相同之足跡。如果該等形狀係完全相同的，其中凸出部頂側的面積與其幾何基底面積之比率為1/1，則該凸出部將會以菱柱形式從主體平面突出。雖然希望的是接近該比率以使電極總有效面積最小化，但是從力學觀點看不是最佳的，因為材料表面的裂紋可能出現在直角或者銳角中，並且菱柱直立邊會承受主要薄化。因此，凸出部頂面形狀之尺寸相對其足跡較佳的是減小，最特別佳的是以一同位相似變換的方式。這樣的同位相似變換在圖4菱形形狀的凸出部125中有示意性說明，結果係一具有罩面和裁剪的角錐的頂面129形狀。在電極主體和凸出部的每個側邊之間的角較佳的是鈍角(圖4中這樣的角用符號α來表示)，以使其表面被損壞(破裂)風險最小化。這在幾何學上對應於以下約束：頂面到電極主體上的正交投影係完全印在凸出部125足跡中的。較佳的是，凸出部頂側 之面積與幾何基底的面積的比率至少為1/4，更佳的是為大於1/2，和甚至更佳的是為大於2/3。
凸出125較佳的是有一平行于其長度方向的對稱軸。可替代地，它們可以有一平行流動路徑方向的對稱軸。
本發明雙極性電極可以非常緊湊。電極有效面積可以為100平方釐米或者更少，較佳的是甚至50平方釐米或者更少。本發明雙極性電極可用於一電解單元中或者一燃料電池中，典型構成為一疊層薄膜-電極組件(MEA)。
參考圖5，根據本發明由雙極性電極100構成之電解單元和/或者燃料電池，可用於包括電解單元510、燃料電池520、電流界面540a/b、以及儲氫罐530的能量儲存和供應單元500。該電解單元510包括如前所述的一套雙極性電極100，在一薄膜-電極元件中串聯連接。雙極性電極100較佳的是實質上豎直安排，以促進由於氣體和周圍水之間密度不同而形成的氣泡之正常遷移。電解單元510連接至電流界面540a和儲氫罐530，以便為電解過程獲得必需的電流以及儲存產生的氫。燃料電池520連接至電流界面540b和儲氫罐530，以便獲得儲存的作為燃料的氫和向電網或者電能消費者供給產生的電流。在正常工作中，電解單元510和燃料電池520中至多有一個在任何給定的時間內是啟動的。
為了清楚目的，電流界面圖解為一分離的輸入界面540a和輸出界面540b。在實踐中，這可以是一公用界面。可以理解，任何產生的電可依照使用者的需要和喜好 同時的被消耗或者返回到電網中。
為了減小能量儲存和供應單元500之間空間要求，產生的氫較佳的是在高壓下儲存。示意性圖解為一泵單元535，一或者更多個泵可以用於對氫氣施加壓力進行儲存，該壓力較佳的是超出10MPa，更佳的是超出50MPa，以及最佳的是為或者大約為70MPa。
由電解單元510產生的氧可排進大氣，或者儲存在適當容器中。同樣，燃料電池520需要的氧也可從大氣(其通常包含按體積計約21%的分子氧)中或者從一適當容器(較佳的是含有一比大氣中空氣的氧含量更高的氣體)中獲得。
電解單元510需要的水可從一公共水供給或者一適當容器中取得。可替代地或者另外的，可以使用大氣水，如果其可用，例如來自一空調裝置之排氣。燃料電池520產生的水可作為水蒸氣排放到大氣中，這在環境觀點中是可以接受的，或者為以後使用而儲存。電解單元510可在大氣壓下用水工作。在一實施方式中，電解單元510在最高達10bar的壓力下用水操作。在另一實施方式中，電解單元510在最高達50bar的壓力下用水操作。
電解單元每一者階段可以對應燃料電池的一個階段，其中連續的或者連接的金屬片各自用作電解區域中的電解單元之電極和燃料電池中燃料電池之電極。一連續隔膜可在兩個區域延伸，比如在本申請人名下的專利申請案EP 2 424 105 A中所描述的一隔膜，其中的內容藉由這一 引用併入本申請案。這就考慮到一上述能量儲存和供應單元500非常緊湊的實現。可以理解，在下列元件中，必須採取必要的措施來避免電解區域和燃料電池區域的流體流通。
現在參考圖6描述根據本發明雙極性電極的生產過程。雖然在圖6中以一具體的次序圖解了該方法的步驟，但是必須考慮到這一順序係示例性的和非限制性的。
電極的主體可以由兩塊金屬片方便地生產，其對應平坦主體的頂側和底側。使用一對金屬片的優點係在步驟610和620中底側和頂側的凸出部可以獨立地形成．在同一階段，也提供了適當的開孔110、115、130、135和屏障140。
必須注意到，在此階段這兩塊片材係包含在一單一的母板或者基體中，後來在步驟650和660中將其切出。這一操作方式允許這兩塊片材、以及其他電極所需要的片材的有效率的同時壓紋。
然後這兩塊片材以凸出部面向外670地放置在彼此的上方，並且可隨意地用任何合適方法連接。
該片材厚度較佳的是在100微米和1000微米之間，更佳的是在100微米和500微米之間，以及最佳的是在100微米和200微米之間。金屬較佳的是不銹鋼，最佳的是316L級不銹鋼。不銹鋼在材料強度和可模制性之間提供了一良好的權衡。另一較佳的材料係鈦，這也適合於其他的製造技術，比如3D印刷。各種的塗覆或者表面處理 可以應用於該金屬，例如在步驟630和640中以使其更適合於預期的過程，顯著地是水催化電解。塗層或者表面層可呈現一種多孔結構，這樣為氣泡的形成和合併提供成核點。
如果從片材反面來看，每塊片材的凸出部對應於凹槽，該等凸出部可由模制或者衝壓形成。一形成凸出部的特別有利方法係由液壓成形對其壓紋。這係使用高壓液壓機流體的一模口成形，典型地最高達2000bar，以及在一些實施方式中甚至最高達2500bar，以將工作材料壓制到一模具中而不熔化工作材料。
雖然上文中僅描述了與電極實施方式或者生產電極過程之實施方式相關的本發明某些特徵和優點，但是必須認識到這僅為了清楚原因，除非另有規定，該等特徵實際上可互換。
已經在上文參考少數具體實施方式描述了本發明。該等實施方式僅旨在闡明該發明，並不限制它的範圍，其範圍應依照所附申請專利範圍來決定。
若任何藉由引用結合在此的專利案、專利申請案以及公開物中的揭露內容與本申請案的描述相衝突的程度到了可能導致術語不清楚，則本說明應該優先。
100‧‧‧第一雙極性電極
100’‧‧‧第二雙極性電極
110‧‧‧供給開孔
115‧‧‧供給開孔
120‧‧‧活性區域
125‧‧‧凸出部
130‧‧‧離開開孔
135‧‧‧離開開孔
140‧‧‧屏障
150‧‧‧圓形的凹陷
160‧‧‧離子交換隔膜

Claims (21)

  1. 一種用於電解單元之雙極性電極(100)，該雙極性電極(100)包括具有第一側和第二側的平坦主體，該第一側和該第二側中之每一者配備一對應的凸出部的圖案(125)，其中每個該凸出部具有一在該平坦主體平面內的幾何基底和一實質上平坦的頂側(129)，該頂側在該主體上的正交投影包含在該幾何基底中，並且其中該第一側和該第二側的相應的凸出部(129)的頂側(129)位於與該平坦主體平行的兩個平面中。
  2. 如申請專利範圍第1項之雙極性電極(100)，其中至少75%的該凸出部(125)的基底具有凸起的多邊形形狀，並且其中該對應的頂側(129)具有由該多邊形形狀之同位相似變換得到的形狀。
  3. 如申請專利範圍第2項之雙極性電極(100)，其中至少75%的該凸出部(125)的基底形成平行四邊形之形狀，並且其中該對應的頂側(129)具有由該平行四邊形之同位相似變換得到的形狀。
  4. 如申請專利範圍第3項之雙極性電極(100)，其中至少75%的該凸出部(125)的基底形成菱形之形狀，並且其中該對應的頂側(129)具有由該菱形之同位相似變換得到的形狀。
  5. 如申請專利範圍第2項之雙極性電極(100)，其中該多邊形形狀具有至少一個在實質上垂直於期望的流動方向之方向上定向的邊，並且其中該至少一個邊的總長度 不超過該多邊形形狀周長的35%，和/或該多邊形形狀係以下列方式來定向的：使連接該多邊形形狀的質心與該多邊形形狀的具有最小內角度的角的向量，具有實質上平行於該流動方向的方向。
  6. 如申請專利範圍第1項之雙極性電極(100)，其中每個該凸出部(125)的基底具有凸起的多邊形形狀，並且其中該對應的頂側(129)具有由該多邊形形狀之同位相似變換得到的形狀。
  7. 如申請專利範圍第6項之雙極性電極(100)，其中每個該凸出部(125)的基底形成為平行四邊形並且其中該對應的頂側(129)具有由該平行四邊形之同位相似變換得到的形狀。
  8. 如申請專利範圍第7項之雙極性電極(100)，其中每個該凸出部(125)的基底形成為菱形並且其中該對應的頂側(129)具有由該菱形之同位相似變換得到的形狀。
  9. 如申請專利範圍第6項之雙極性電極(100)，其中該多邊形形狀具有至少一個在實質上垂直於期望的流動方向的方向上定向的邊，並且其中該至少一個邊的總長度不超過該多邊形形狀周長的35%，和/或該多邊形形狀以下列方式來定向：使連接該多邊形形狀的質心與該多邊形形狀的一具有最小內角度的角的向量，具有一實質上平行於該流動方向的方向。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之雙極性電 極(100)，其中該凸出部的平坦頂側(129)之面積與它們相應的幾何基底的面積之比率超過1/4。
  11. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之雙極性電極(100)，其中該凸出部的圖案在該凸出部的該頂側以更小規模重複。
  12. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之雙極性電極(100)，其中該凸出部(125)的圖案為：形成兩組通道，其中在每個相應組中該等通道在共同方向上具有一軸，該共同方向在期望的流動方向上具有其主分量。
  13. 如申請專利範圍第12項之雙極性電極(100)，其中該凸出部(125)的圖案為：使得每個相應組中該等通道之平均寬度沿著該共同方向增加。
  14. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之雙極性金屬電極(100)，其中該平坦主體由金屬製造。
  15. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之雙極性電極(100)，進一步包括包含聚四氟乙烯(PTFE)之聚合物塗層。
  16. 一種電解單元(510)，其包括多個如申請專利範圍第1至9項中任一項之雙極性電極(100)和放置於該雙極性電極(100)之間的關聯的離子交換隔膜(160)，該電極(100)串聯地電連接並且以疊層方式安排。
  17. 一種能量儲存和供應單元(500)，其包括如申請專利範圍第16項之電解單元(510)、燃料電池 (520)、電流界面(540a、540b)和儲氫罐(530)；該電解單元(510)連接至該電流界面(540a)用於接收電流並且連接至該儲氫罐(530)用於儲存產生的氫；並且該燃料電池(520)連接至該電流界面(540b)用於為其提供電流並且連接至該儲氫罐(530)用於接收儲存的氫。
  18. 一種申請專利範圍16項之電解單元(510)之用於生產氫的用途。
  19. 一種製造如申請專利範圍第1至9項中任一項之雙極性電極(100)之方法，該方法包括：- 將第一金屬片和第二金屬片以該對應的凸出部(125)的圖案進行壓紋；並且- 將該第一金屬片和該第二金屬片連接在一起，且使該凸出部(125)面向外，從而製得該平坦主體。
  20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中在從共同母板中切割出該第一金屬片和該第二金屬片之前，先使該第一金屬片和該第二金屬片進行壓紋。
  21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該壓紋係藉由液壓成形進行。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2999482A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-30 Nuvera Fuel Cells, LLC Bipolar plate with force concentrator pattern
CN105226305B (zh) * 2015-10-20 2017-06-06 西安交通大学 一种被动式直接液体燃料电池及其制备方法
BE1023849B9 (nl) 2016-05-26 2017-11-21 Solar Energy Conversion Power Corp Nv Aquaponische Eenheid
JP6563469B2 (ja) * 2017-12-15 2019-08-21 本田技研工業株式会社 電極接合方法及び電極接合装置
EP3854912A4 (en) * 2018-09-21 2021-11-24 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha ELECTRODE FOR ELECTROLYSIS, AND LAMINATE
CN111850590A (zh) * 2019-04-25 2020-10-30 上海潓美医疗科技有限公司 扩充式离子膜电解槽
CN112242536B (zh) * 2019-07-16 2022-03-18 未势能源科技有限公司 可用于燃料电池的双极板结构、燃料电池及燃料电池车辆
KR102294907B1 (ko) * 2019-10-25 2021-08-30 주식회사 테크로스 과산화수소 생성을 위한 수전해용 바이폴라 플레이트 구조체
CN110828842B (zh) * 2019-11-14 2022-08-19 上海电气集团股份有限公司 一种质子交换膜燃料电池双极板分配头
WO2021247643A1 (en) * 2020-06-03 2021-12-09 Massachusetts Institute Of Technology Reducing bubble accumulation on electrodes, and related articles and systems
CN113506889B (zh) * 2021-07-08 2022-12-13 上海空间电源研究所 一种具有引射作用的双极板流道、双极板及燃料电池
CN114277395B (zh) * 2021-11-30 2023-10-03 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种新型导向楔形结构的电极单元、电解单元及应用
CN114318391B (zh) * 2021-11-30 2023-06-27 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种优化结构的新型电解槽电极板、电解单元及应用
CN114182278B (zh) * 2021-11-30 2023-11-07 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种导向菱形结构的电极单元、电解单元及应用
DE102022105339A1 (de) 2022-03-08 2023-09-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Redox-Flow-Converter und Verfahren zur Herstellung eines Redox-Flow-Converters
CN115627492B (zh) * 2022-12-21 2023-05-09 上海治臻新能源股份有限公司 一种电解设备的电极板及电解设备

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1328981A (en) * 1920-01-27 Electkolytic appaeatus
US1053266A (en) * 1911-06-15 1913-02-18 Edwin O Barstow Electrolytic cell.
US1070454A (en) * 1911-06-15 1913-08-19 Dow Chemical Co Electrolytic cell.
US2713314A (en) 1952-03-24 1955-07-19 Schaible Company Apparatus for bulging hollow metal blanks to shape in a mold and control mechanism therefor
US3251756A (en) * 1963-03-04 1966-05-17 Hooker Chemical Corp Electrolytic process for making phosphine
US4039409A (en) 1975-12-04 1977-08-02 General Electric Company Method for gas generation utilizing platinum metal electrocatalyst containing 5 to 60% ruthenium
US4057479A (en) 1976-02-26 1977-11-08 Billings Energy Research Corporation Solid polymer electrolyte cell construction
CA2062739A1 (en) * 1989-06-23 1990-12-24 Hanno Wenske Electrolysis cell for gas-producing electrolytic processes
DD285125B5 (de) * 1989-06-23 1994-10-20 Grimma Masch Anlagen Gmbh Elektrode fuer gasentwickelnde elektrolytische Prozesse
US5145752A (en) 1990-12-31 1992-09-08 Luz Electric Fuel Israel Limited Electrodes for metal/air batteries and bipolar metal/air batteries incorporating the same
JP3320834B2 (ja) * 1992-06-03 2002-09-03 東ソー株式会社 複極式電解槽
JP3282691B2 (ja) * 1993-04-30 2002-05-20 クロリンエンジニアズ株式会社 電解槽
JP3299422B2 (ja) * 1995-06-30 2002-07-08 三菱電機株式会社 電解機能素子及びその製造方法
DE69803570T2 (de) * 1997-06-03 2002-10-10 Uhdenora Technologies S.R.L., Mailand/Milano Bipolare elektrolyseur mit ionenaustauscher membran
JP2002348694A (ja) * 2001-05-23 2002-12-04 Yukio Wakahata エネルギー供給システム
GB2413001A (en) 2004-04-02 2005-10-12 Morgan Crucible Co Flow field plate geometries
WO2006115370A1 (en) * 2005-04-26 2006-11-02 Dolki Korea, Ltd. Apparatus for manufacturing sterilized water, spraying apparatus thereof, and capsule containing salt using therein
JP5205814B2 (ja) * 2006-08-09 2013-06-05 大同特殊鋼株式会社 燃料電池用金属セパレータおよびこれを用いた燃料電池
DE102007048184B3 (de) 2007-10-02 2009-01-22 Reinz-Dichtungs-Gmbh Elektrochemisches System und Biopolarplatte
JP5480542B2 (ja) * 2009-06-23 2014-04-23 クロリンエンジニアズ株式会社 導電性ダイヤモンド電極並びに導電性ダイヤモンド電極を用いたオゾン生成装置
WO2011159941A1 (en) * 2010-06-17 2011-12-22 Latitude Clean Tech Group, Inc. Method and apparatus for producing high volumes of clean water by electro coagulation
JP5351859B2 (ja) 2010-08-31 2013-11-27 株式会社日立産機システム ベクトル制御装置、及び電動機制御システム

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