TW432742B - Large non-bipolar fuel cell stack configuration - Google Patents

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Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432742 A7 -------^___ 五、發明說明（/ ) 發明背景 本發明一般係關於非雙極燃料電池，特別係關於可釋 放數十瓦至百萬瓦電能之高能量燃料電池堆疊。 圖1係顯示習知技術之非雙極燃料電池陣列之基本零 件的示意剖面圖；'該基本組件包含多孔介電質基座1、電 解質6、燃料電極2、氧化劑電極3、電池隔板7及1 6 、電池連接線1 2、外部電子電路2 0、及電負載9。該 燃料電池之運作係先以燃料1〇(如氫氣或甲醇）溶解在 電解質6內。溶解之燃料1 〇在催化燃料電極2處分裂成 氫原子1 5。氫原子1 5通過燃料電極2 .，且在電極2上 放出一個電子19，而在質子傳導電解質5上形成氫離子 1 7。電子1 9通過電池連接線1 2至鄰近的電池氧化劑 電極3，該氧化電極3係形成在傳導電極4上面。氫離子 1 7通過傳導電解質5而到氧化電極3。在陣列之負輸出 端2 2，.電子1 9進入電路2 0經過電負載9而至陣列2 3之正端。陣列電壓係由陣列內串聯之電池數目所決定,。 每個電池與相鄰電池之間係以稱之爲電池隔板7及16的 介電質耦合區域而作電性分離j而相鄰的電池係以導電通 路或電池連接線1 2作電連接。在氧化劑電極3及4處， 空氣8係與催化反應電極3之表面進行催化反應，以在電 解質處形成表面氧氣1 3或氧離子1 8。氧化電極係由數 層的導電金屬膜4及催化反應電極3所製成。接著，氧離 子1 8接收從電極3而來之電子而在氧電極3處形成水1 4 (副產品）、。在燃料電極2處，燃料將逐漸的催化而除 -------------裝---- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂·---------線 — —· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 432742 A7 B7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局具工湞費合作社印製 去其氫原子1 5，而在電極表面留下—氧化碳2 4、。藉著 取得從燃料內部的水10中而來之氧氣或擴散通過燃料圍 牆2 1之氧氣2 5，一氧化碳2 4可氧化成二氧化碳1 1, 。副產品二氧化碳1 1藉著擴散通過燃料圍牆2 1或通過 電池隔板區域7及1 6而移除之.。副產品水1 4則藉著從 氧電極3擴散至周圍而移除之。此特定範例所顯示之燃料 電極2係無細孔的（無細孔電極2能阻隔如甲醇1 0之燃 料之擴散，.但能使氫原子通過之，以使得燃料電池能更有 效率的使用甲醇燃料》雖然對實際進行催化反應之氫原子 之擴散阻力甚低，J旦是其亦會增加氫分子擴散之阻力，。因 此，無細孔電極2亦能改善以氫爲燃料之燃料電池之效能 e 藉著液態甲醇及水性燃料之使用，該種形式之燃料電 池可在較傳統充電電池更小的空間內儲存更多的能量。甲 醇燃料能有效的達到每立方英吋5至1 3瓦小時（效率2 0 %至5 0 %)之能量密度。此爲現今最佳鎳鎘電池之能 量密度的3至9倍，且爲標準行動電話電池組的4 0至1 2 0倍？同時，這些微燃料電池夺較傳統充電電池爲輕。 甲醇燃料每單位質量內.所具有之能量可達到每公斤1 2 0 0至3 0 0 0瓦小時（效率20%至50%)。,此爲最新 鋰離子充電電池（Sc i enc e News，1995 年3月2 5日出版）所宣稱的每公斤6 0 0瓦小時的2至 5倍。•在不同的專利中、，如美國專利第5，6 3 1，〇 9 9號、美國專利第5，7 5 9，7 1 2號、、美國專利第5 β> — — — — — — — — — — — — — * — — — — — 1— ^- — 1 —---- (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ氏張尺度適用令國國家標準 (CNS〉A4規格<2】0 χ 297公釐） 432742 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) ，3 6 4，7 1 1號及美國專利第5，432，023號 中詳細說明此種以氫氣、碳化氫燃料及氧氣所驅動之非雙 極燃料電池。然而’這些專利並未說明如何將這些燃料電 池組合成較大型之並聯燃料電池堆疊，而此即爲本專利之 主要目的？ 吾人先前之美國專利第4，6 7 3，6 2 4號及5ι, 6 3 1，0 9 9號詳細說明如何在絕緣基座上形成非雙極 堆疊。而沿著共同的燃料及電能連接之燃料電池之堆疊方 法，亦在吾人之美國專利第5， 759， 712號中提及 。本發明係傾向於延伸先前專利所提出之微燃料電池之原 則，且顯示如何將這些燃料電池配置成堆疊以提供具有氣 流冷卻且電能容量更高之系統。本發明亦顯示如何使用水 以及氣流冷卻以提供一個熱及水交換器。 發明之槪要 本發明之主要目的係形成一種模組化電源單元ί其可 並聯以釋放數十瓦至數百萬瓦之大量電能。此微燃料電池 之大型配置使用主動循環及數種相容反應物，以達成在許 多現代應用中所需之高電能輸出。從此種電源系統可獲得 明顯好處的應用實例包含，但不受限於，家庭及建築物用 發電機、、可攜式發電機、大型電動工具、，公用型發電機.、 通訊電源及車輛電源。在這些應用中使用燃料電池的主要 優點係有（1 )燃料電池可獲得約兩倍於傳統熱引擎之效 率’.（2 )其運作時安靜無聲：以及（3 )其污染甚低。 本發明之燃料電池可在塑膠板上製造.，故使此製程特 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --— — — — — — —---- ------- I I ------I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432742 A7 _________B7______ 五、發明說明（tA ) 別適合用在大體積之應用上7同時，在本方法中可完全消 除在傳統雙極性燃料電池堆疊中的關鍵性組件，溴雷隔離 板。.藉著從燃料電池堆疊中除去此組件，預估可節省1 〇 %至2 0 %之成本。.是故，.因減輕重量：減少零件且降低 製造及組裝成本，、故本發明之燃料電池優於傳統燃料電池 之設計。 本專利包含兩個高電能應用之燃料電池的封裝技術實 施例，其中一個較佳實施例係複合並聯陣列之密封組件》 第二個較佳實施例係複合並聯陣列之模組化組件•在密封 組件中，t所欲之陣列數目係在製造過程中建造及封裝。而 在模組化的方法ΐ，燃料電池陣列係組合成燃料及空氣循 環框以形成模組，.其使得燃料^、空氣、及電接觸能與嵌入 匯流排結構相連接。在模組化的方法中，匯流排使得複合 模組能被終端使用者視應用所需而並聯從至少一個而至很 多個的模組。、這使得燃料電池能源系統能簡單的藉著加入 或移除模組而配合應用調整體積。而當系統運作時？燃料 電池模組亦可安裝或移除，故將維護所需時間降到最低,。 亦可適當地提供一種構件，係可用以電池之自我淸潔.，可 用以淨化燃料管線，且若有不良之情況時可用以關閉"安 全無礙#之電源。 在包含上述及接下來的詳細說明.、申請專利範圍及附 圖的揭示內容中，.將可明顯發現本發明的這些：進一步及 其他的目的及特點/ 圖示簡單說明， -----I -袭----I--—訂! ·線 I < (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公茇） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432742 A7 B7 - ' -- 五、發明說明（左） 圖1顯示一個習知技術非雙極燃料電池之剖面圖。 圖2 A、2 B及2 C係典型非雙極燃料電池陣列之{布 局，，且係顯示該陣列之空氣電極側•、側視圖及燃料電極彻j 〇 圖3顯示一個密封燃料電池堆疊之實施例之分解® ^ 圖.4顯示一個用在密封燃料電池組件實施例中的燃料 電池組件：其具有一個燃料匯流管夾層在兩個燃料電'池陣 列之間' 圖5 A及5 B顯示用在密封燃料電池組件實施例中_ 側中間氣流通道之前視圖及側視圖.。 圖6 A及6 B顯示用在兩種實施例中單側端帽氣流通 道之前視圖及側視圖s 圖7顯示一個使用密封燃料電池堆疊實施例之系，統層^ 組件。* '圖8顯示一個使用模組組件之實施例的燃料電池堆g 之分解圖。， *圖9顯示一個用在模組組件之實施例之典型燃料閥。 •圖1 0係一個使用模組之燃料電池堆疊實施例的系統 層組件之立體圖， 圖1 1係非雙極燃料電池之軸至軸製程方法之匱[^。 較佳實施例之詳細說明 ’ 圖2A、. 2 B及2 C說明本發明中最重要部分的非雙 極微燃料電池陣列2 6 :且在美國專利4，6 7 3，6 2 4、5，631，099 及 5，759，712 中有更詳 7 ------II - -----裝-------訂 --------線 ^靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 432742 A7 ---B7 五、發明說明（έ ) 細之說明。k圖2 A中顯示非雙極微燃料電池陣列之空氣側 。空氣接觸電極2 7及空氣電極2 8係沉積在多孔介質基 座2 9的其中一側。，多孔介質基座2 9係由如聚醯亞胺或 多元酯塑膠之介質材料所製成：沉積之電極2 7及2 8可 由美國專利4， 673, 624、5， 631， 099及 5，7 5 9，7 12中所提供的數種不同方式所製成；> 這 些代表微小的個別燃料電池之電極%，係沿著陣列之兩側以 電路線或以連接線1 2透過薄膜2 9而平行的連接，*如圖 2 B所示：在多孔塑膠2 9上設有螺栓洞3 0及3 3係用 以將組件固定在一起：同時，，在燃料電池陣列2 6之空氣 側上設有一個二極體3 1、，以避免反向電流通過陣列，。多 孔塑膠基座2 9係使得燃料接觸電極3 2及空氣電接觸電 極2 7整個均可導電。、在多孔介質基座2 9內有一個薄密 封襯墊3 6，、經由洞3 3提供燃料及負端電性壓縮兩種連 接’.而經由洞3 0則提供正端電性壓縮連接·。 圖2 B係非雙極燃料電池陣列之側視圖。，多孔介質基 座2 9係一層薄膜，.其典型厚度係5至2 0 0微米。如美 國專利第 4，673，624 號、、第 5，631，099 號及第5，7 5 9，7 1 2號所述.，在嫌料電池之空氣電 極2 8及燃料電極3 5之間的多孔介質基座2 9係充滿電 解質的。、 圖2 C顯示非雙極微燃料電池陣列之燃料側：燃料電 極3 5係以與前述空氣電極相同之方式沉積在多孔介質基 座2 9上。4如同空氣電極一般.，燃料電極3 5係以電路線 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 ---裝------ 訂-------線 ' < (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432742 A7 —____B7__ 五、發明說明（V ) 沿著陣列之兩側平行的連接（該圖中未顯示）ί以如多元 酯環氧基樹脂之材料鍍膜於其上之襯墊封條表面3 6係如 邊框地環繞著燃料電極3 5被加入f燃料接觸電極3 2在 襯墊封條內部與陣列內的最後一個燃料電極3 5相接觸.。 圖中顯示空氣接觸電極2 7係在襯墊外側且與陣列之燃 料電極3 5分離。.此微燃料電池之大型配置使用主動循環 及數種相容反應物：其包含，，但不受限於、，甲醇.、乙醇,、 氫氣：再生成氫氣：空氣了氟、.氯、.溴：碘及氧氣以達成 在許多現代應用中所需之高電能輸出： 圖3顯示一個非雙極燃料電池堆疊1 〇 〇結構之實施 例之分解圖。、如圖所示：燃料電池堆疊1 〇 0係包含兩個 燃料電池組件3 8，，每個組件係由兩個燃料電池陣列2 6 (如圖2 A、2 B及2 C所示）所組成；一個中間氣流匯 流管3 9丨及雨個端板氣流匯流管4 0 ,。較大的堆疊可藉 由插入所欲數量附加的燃料電池組件3 8及中間氣流匯流 管3 9所形成。,如圖所示,，氣流匯流管3 9設有空氣通道 4 1以提供熱及水交換至燃料電池組件3 8之空氣電極側 • 。圖示直線對齊之燃料螺栓洞3 3及4 2係用以提供一種 供給燃料、t負端電性連接之構件，，且藉著壓縮分別在燃料 電池組件3 8及氣流匯流管3 9上之負端接觸電極3 2,、 1 0 1及1 0 5而作爲一種機械性支撐。，同樣的；空氣電 極螺栓洞3 0及4 3既提供正端電性連接又藉著將分別在 燃料電池組件3 8及氣流匯流管3 9上之正端接觸電極2 7及3 7壓縮在一起而提供機械性支撐,。 9 ----— — — — — —--- i ! I ! I 訂 ----I I i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 432742 A7 B7 五、發明說明u ) 圖4顯示一個由兩個燃料電池陣列2 6及一個多孔燃 料匯流管4 4所製成之燃料電池組件3 8卩在該組件中’ 多孔燃料匯流管4 4係夾層在兩個燃料電池陣列2 6之燃 料側之間。、而這需要讓其中一個陣列水平的反轉以使得 兩個陣列的燃料側能面對多孔燃料匯流管4 4/該夾層燃 料電池組件3 8使得空氣電極2 8暴露在兩外側多孔燃 料匯流管4 4係沿著其邊框4 5之表面使用如超聲波熱焊 接技術或如多元酯環氧基樹脂之黏著劑而密封之,。該組件 類似一個裝滿燃料的袋子：且將燃料暴露在整個燃料電極 3 5上：燃料係通過燃料及螺栓洞3 3而送至及移出多孔 燃料匯流管4 4 :燃料襯墊3 6係在燃料電池陣列2 6及 多孔燃料匯流管4 4之間而密封該組件、，且使得燃料電極 3 5暴露對著燃料。、亦使用壓縮洞3 0及3 3以分別製造 正端空氣電極接觸2 7t及負端燃料電極接觸3 2之電連接 〇 圖.5 A及5 B顯示用在燃料電池堆疊中的中間氣流及 支撐匯流管3 9之前視圖及側視圖。、如圖5 B所示，該中 間氣流匯流管3 9具有兩個由中間壁4 6分隔的背對背的 空氣通道41;由介質材料所建構的該種結構係包含由側 壁支撐材料4 8所支撐的氣流通道壁4 了，以及分別位在 兩端的正端接觸電極3 7及負端接觸電極1 〇 1。這些接 觸電極3 7及1 0 1可能由固態材料所製成，例如以鋁或 導電銅板環繞著介質通道支撐材料4 8之端點所形成^位 在匯流管3 9之兩側且由壁4 6分隔的空氣通道4 1可製 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇 X 297公釐） ----!!-裝！！11 訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432742 A7 —-—- -. 五、發明說明（？） 成各種的圖案，、以提供在燃料電池組件2 6 (圖4中）之 空氣側表面的熱量及水氣的交換機構。，對此處所示之迂迴 圖案而言，、空氣將可持續的流過燃料電池空氣電極2 8上 不同的部分V燃料電池空氣電極2 8具有水氣蕊墊表®， 如美國專利第4，673，624號：第5，631，〇 9 9號及第5，7 5 9，7 1 2號所述，，其使得凝結之水 氣濕化氣流且水平的移入在氣流通道41內移動之氣流^ 如圖5 A所示，，氣流通道4 1開始於中間氣流匯流管;3^ 的其中一端且結束於介質氣流通道的另一端？側壁材料4 8係在氣流通道壁4 7之邊緣•。而這僅表示一種可能的配 置，藉由調整通道壁厚度及間隔以及氣流圖案等：可能產 生其他更有利於熱及水交換之排列。、螺栓洞4 2將配合中 空的燃料及堆積壓縮螺栓丨當組合燃料電池堆疊時，可用 橡膠密封劑襯墊3 6環繞著在燃料電池陣列側邊之燃料連 接線而實行密封，.然而亦可使用其他的方法,。同樣的，螺 栓洞4 3係配合著空氣電極壓縮螺栓' 圖6 A及6 B顯示用在燃料電池堆疊1 〇 〇中的端帽 氣流及壓力支撐匯流管4 0之前視圖及側視圖，。除了僅在 組件內側具有氣流通道4 1外：端帽氣流通道匯流管4 0 與中間氣流通道3 9完全相同，如圖6 B所示：因此係供 作爲燃料電池堆疊組件1 0 0的端帽之用,。 圖7顯示一個使用本專利第一個實施例之組合系統層 燃料電池堆疊。、如圖所示：該系統包含八（8 )個燃料電 池組件26 ;七（7)個中間氣流匯流管39.，兩（2)
II 本纸張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝--------訂---------線 f靖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432742 A7 ______B7________ 五、發明說明（F ) 個端帽空氣匯流管4 0、，以及其他下述之周邊零件。.如圖( 所示燃料電池組件2 6係壓縮在中間氣流匯流管3 9以 及堆疊兩端所包含之端帽匯流管4 0之間：中空燃料螺检 4 9及螺帽5 0係用以將燃料接觸電極3 2 (在燃料電池 上）及10 1 (在氣流匯流管上）105 (在端帽匯流管 上）拉在一起。、如圖所取’、燃料線賴合5 1連接至中空燃 料螺栓4 9上：負端電接觸係藉著將電纜5 2附著至燃料 螺栓4 9之方式所完成？同樣的固態壓縮螺栓5 4係用 以將空氣接觸電極2 7 (在燃料電池上）及3 7 (在氣流 匯流管上）拉在一起。正端電接觸係藉著將電纜5 3附著 至壓縮螺栓5 4及螺帽5 0之方式所完成。燃料係借助於 燃料線5 5從燃料箱5 7通過燃料閥5 6傳送至燃料電池 堆疊。.未使用之燃料係存在於中空螺栓4 9中且能被丢棄 之、，燃燒之：或是過濾之且再次使用。.氣流通道4 1之路 徑係使得空氣能越過每個燃料電池組件之空氣電極,。空氣 進入燃料電池堆疊的其中一側且穿過迂迴之通道而結束 在堆疊的另一側「爲求安全起見電連接係在燃料連接密 封之後才進行，.以避免在開放的燃料附近可能會出現破壞 性的電壓。’ 圖8顯示一個非雙極燃料電池模組配置之第二ΐ實施 例之分解圖，.其能用在超大電源需求之應用上。.此處的主 要差異係將第一個實施例中本質上爲燃料袋之燃料匯流管 4 4 (圖4 )以一個更大的迂迴燃料匯流管5 8所取代 以此種方法，、空氣及燃料匯流管5 8及4 0係分別沿著個 12 本紙張尺度適用中圉舀家標準(CNS>A4規格（210 X 297公釐） --------------裝-----—訂---- I----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 432742 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（11 ) 燃料電池，列2 6而形成可插入共酬流排結構之模 ^ 3 : _⑽㈣例〜般，，亦存在有氣流通道4 1， / j力配匯流吕5 8係與4 7棚之材料所製成但較厚. 燃料流翻樣以_圖案關之鍾5 9、。燃料密 ㈣,、塾3 6 f系用在燃料電池陣列2 6及燃料匯流管5 8之 曰2避雖料賴,燃料触燃料人口歷子6。透過燃 '=6 1流入燃料通道5 9、。燃料人口連接子6 〇係建在 正撕接觸觀3 7上，' 而軸出□連接子6 2係建在負電 接觸電極1 〇 7_L。、圖中所示,，燃料電池陣列2 6上之燃 料電極3 5係面對燃料匯流管5 8，，而空氣電極2 8係面 對端帽空氣S流管4 G。、模組2 Q 3係以固態螺栓5 4及 螺帽5 Q穿過洞4 2及3 3 :以及穿翻4 3及3 0而固 定在一起。、在此實施例中，、因燃料係透過入口連接子6 〇 送入燃料匯流管5 8中’.且透過燃料出口連接子6 2離開. ’故螺栓僅用作組件對準及壓縮以及電接觸之用。.這使得 負端電性接觸係透過接觸電極1〇7、105及32.，而 正端電性接觸係透過接觸電極3 7及2 7 β.燃料匯流管5 8亦具有內建之介質把柄6 3 ι係用以將模組1 0 3插入 或移出系統組件。. 圖9顯示一個燃料閥連接子6 4之分解圖：以及在共 同匯流排結構中與其接合之燃料閥通道區塊7 1之剖面圖· 。該燃料耦合子類似於汽車輪胎之空氣入口閥.，該閥僅在 燃料電池模組已進行氣體密封後才會打開〜該連接係設計 成具有一個0型環密口65:其使得耦合子滑入燃料供應 13 I------ - -裝-------—訂·1!! ·線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 432742 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（p) 通道區塊7 1之接合洞8 0時能夠密封。兩個按鈕6 6及 7 3相接觸且開啓閥內密口錐體6 9及外密口錐體7 9, 錐體6 9及7 9因空氣麼力及軸桿6 8及7 5周圍之彈簧 6 7及7 4而保持關閉〗當閥密封時·"氣體從孔7 〇及7 8，、以及孔箱了 2流過。，在燃料供應通道區塊7 1內；亦 包含有通道7 6以分配至閥流動通道7 7之燃料。· 圖10係顯示另二個實施例的燃料電池滑出模組10 3之系統層組件.。每個模組1 〇 3係包含兩個燃料電池陣 列2 6、.兩個空氣端帽匯流管4 〇、,以及一個燃料匯流管 5 8 .，藉著將閥連接子6 4插入接合洞8 0且以螺釘8 3 固定在適當位置上可將模組1 0 3安裝在通道區塊8 2上, …流入所有模組的空氣係從埠8 4進入通道區塊8 2 :且 從各自的空氣埠4 1離開個別的模組1 〇 3 :圖中的陰影 區域係分別顯示如圖8中所述之沿著模組1 〇 3底部及頂 部的正端及負端導電區域。如圖所示：每個模組1 〇 3之 電連接係藉著螺栓5 4及螺帽5 〇將所有導電區域壓縮在 一起所完成。模組1 0 3及通道區塊8 2之間的電連接係 藉著裝載彈簧之管腳8 4或藉著其他類似之方法所完成,， 而該管腳8 4係位在模組頂部及底部。.進出系統層組件的 電流連接係經由電線5 2及5 3所完成該電線5 2及5 3以中空螺拴4 9及5 1以及螺帽5 0連接至組件上，。燃 料及氧化劑連接係透過借助於燃料閥連接子6 4的雙重密 封連接：如前所述，，當燃料線5 5及燃料電池模組1 0 3 分離時.，連接子6 4可密封此兩者。·這些連接僅在其固定 本紙張尺度柳家標準(CNSM4規格（210 X 297公釐） ----II-------- ---I--11 --I--I-- (請先閱讀背面之注意事項#填寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（G) 在一起時才會開啓：如前所述、燃料係從外部燃料箱5 7 借助於燃料線5 5經由燃料閥5 6送至燃料電池堆疊進 入中空螺栓5 1以及未使用之燃料從中空螺栓4 9離開 其獨特的燃料及電流快速分離之特點’，且配合每個燃料電 池陣列2 6內建之電二極體（未顯示出）.，使得模組1 〇 3能藉著把柄6 3從運作中之模組組件移除或加入而不干 擾到系統r本發明中的關鍵性零件係在塑膠板上製造之燃 料電池，、如美國專利5 '631，099、4，673, 624及5，759，. 71 2所述之燃料電池，但不受限 於這些燃料電池。如圖1 1所示’該生產技術使得該燃料 電池能以軸至軸製造方法生產之，、類似於印刷壓印程序。 該製程可想像爲在真空系統8 5內進行，.而金屬電極與觸 媒劑係沉積在軸繞之多孔塑膠網8 6上<».在該製造過程中 ，多孔塑膠網8 6係從來源軸8 7注入真空系統8 5 .，經 過數個定位及牽引軸8 8後到拉緊軸8 9上.。在真空系統 8 5內之濺鍍材料源9 0及散熱器9 1係沿著多孔塑膠網 8 6而位在策略性的位置上：其中濺鍍遮罩9 2係用以在 燃料電池陣列26(未顯示出）上沉積適當之圖案丨電解 質亦能借助於軸繞真空沉積系統或浸漬箱而沉積之？個別 的燃料電池元件能藉著切斷燃料電池卷及組合而形成之。. 邊緣密封係預期爲熱密封’、且切割操作及熱密封操作應當 爲同一個操作9該方法的主要優點係生產及處理製造過程 中不會出現有毒且無用之副產品^ 本專利的兩個實施例提供有監測及診斷功能，，以幫助 15
Ji· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i τ —衾· ί ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210X297公釐） A7 432742 ___B7_ 五、發明說明（β ) 這些電源在操作時能保持安全。，這些元件中最簡單的係在 每個燃料電池陣列2 6之電流輸出端處所包含之二極體 該二極體避免在內部短路時電流反向流過燃料電池.。亦能 使用保險絲或限流器以避免反向電流流過陣列？亦能使用 監測元件以偵測燃料電池模組內明顯的燃料洩漏，.且關閉 該模組。爲完成此功能.，燃料閥5 6係以電連接至整個系 統的燃料電池輸出端？當燃料洩漏時，，因匯流管內的燃料 及氧化劑會混合在一起而明顯地降低電池之效能：故燃料 電池模組的電流輸出將會下降。.若因燃料洩漏而導致其中 一個閥上的螺線管的電流大幅降低：則螺線管將退出，關 閉閥且停止燃料流向燃料電池。.一道可在每個模組外部看 見之光線亦能提供燃料電池操作之簡單的指示，。而更複雜 之方法係在每個燃料電池輸出端之電流導體處加入特定應 用之積體電路形式的電子診斷電路，.以監測電池電流及電 壓階度？這些積體電路可停止故障電池以避免災難性故障 。.在較大的系統中這些診斷電路的讀出値可登錄在電腦 中，，以同時監測及控制每個個別燃料電池之效能以及整體 系統效能。·亦能使用任何更複雜之診斷槪念.，包含但不受 限於高頻通訊及/或經由匯流排輸出之非接觸無線電通訊 。·另一個可加入之特點係、故障無礙〃元件:，該元件係結 合在模組內以使得燃料電池之電流輸出經過一個開啓反應 物連接的螺線管閥’‘因此模組僅能在以外部電流輸入手動 、開動#時才能打開，’非常類似在火窯及火爐中的指示光 線〜反過來說，若電池之電流輸出掉到臨界値之下時.，模 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） I J I-----— II— -----—訂 111 J f 11 -' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 432742 A7 B7 五、發明說明（β ) 組將自動關閉,。除了可診斷及安全的特點外.，亦可包含額 外之特點’、例如以個別的電流脈衝至燃料電池而淸潔燃料 電池。，亦可加入更爲複雜之閥排列方式，.因此可選擇非反 應物的氣體連接以淨化電池及/或對燃料線"放氣"。 雖然本發明已經以參考特定實施例而詳細說明之.，但 是熟知本技術者，在不偏離下列申請專利範圍所定義之本 發明之範圍之下將能建造出本發明之修正及變動： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^口 丁 4'v 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）

Claims (1)

  1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432742 s* C8 —^__^__ 、申請專利範圍 1.一種用以釋放電能之非雙極燃料電池之堆疊設備 其包含，，燃料電池組件，.每個燃料電池組件更包含，：兩 以燃料電極側朝內及空氣電極側朝外之燃料電池陣列.， 該燃料電池陣列係以堆疊方式放置且平行的電連接至正電 及負電連接端：、中間空氣匯流管：其係裝設在燃料電池組 件之間，•而端帽空氣匯流管係裝設在堆疊之外端，，且以中 間空氣匯流管耦合至位在堆疊外端之上述燃料電池組件之 空氣側、，該空氣匯流管具有在堆疊組件內部側邊至側邊之 廷迴氣流通道；燃料匯流管，其係耦合至燃料電池組件內 上述燃料電池陣列之燃料側,；中空燃料線及壓縮螺栓，，其 係連接至燃料匯流管且延伸通過空氣匯流管及燃料電池組 件；.一個外部燃料箱：一個外部燃料控制閥；一條外部燃 \ * 料線，，其係聯接上述燃料箱及上述燃料控制閥.；一個燃料 輸入耦合子：其係連接至中空之燃料線一條外部燃料線 其係聯接上述燃料控制閥及上述燃料輸入耦合子,。 2 _如申請專利範圍第1項之設備，.其中：每個燃料 電池組件更包含：.兩個獨立之燃料電池陣列•其具有背對 背連接之空氣側及燃料電極側；.一個燃料匯流管·，其係位 在上述燃料電池之燃料電極側之間；.一個燃料側燃料襯墊 ，.其係位在每個上述燃料電池陣列及上述燃料匯流管之間 :、一個壓縮封條，、其係位在每個上述燃料電池陣列及上述 燃料匯流管之間；、且電連接更包含在上述燃料電池陣列及 上述空氣匯流管之間的正電及負電接觸連接.。 3 .如申請專利範圍第2項之設備，，其中，每個燃料 本紙張尺度逋用中國國家榡準（CNS > A4规格（21〇><297公釐） I , I H 味 (請先闐讀背面之注項再填寫本頁) Μ濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432742 as CS D8 六、申請專利範圍 電池陣列在燃料側燃料襯墊內更包含一個多孔塑膠基座、， 空氣側電極，.及燃料側電極；每個上述燃料電池.陣列係爲 水分保持及流動表面所覆蓋（且具有一個正電接觸電極.， 一個負電接觸電極，.一個內建保護二極體係連接至其中一 個電極上，.以及裝設及壓縮洞： 4 .如申請專利範圍第2項之設備，.其中：每個燃料 匯流管包含一個多孔塑膠燃料袋，.上述多孔塑膠燃料袋係 沿著邊緣密封之。， 5 .如申請專利範圍第1項之設備，.其中.，每個中間 空氣匯流管包含一個介質支撐結構.，兩個介質迂迴空氣通 道係位在該結構之兩側，Γ"*個可導電之正電接觸電極.，一 個可導電之負電接觸電極，.以及裝設及壓縮洞,。 6 .如申請專利範圍第1項之設備，.其中.，每個端帽 空氣匯流管包含一個介質支撐結構，.一個介質迂迴空氣通 道係位在該結構之其中一側，.一個可導電之正電接觸電極 ，一個可導電之負電接觸電極《，以及裝設及壓縮洞？ 7 .如申請專利範圍第5項之設備，*其中，，該介質迂 迴空氣通道更包含出口埠，.且使得水分從燃料電池陣列水 平轉移至上述迂迴空氣通道.，使得凝結之水分能在上述迂 迴空氣通道內濕化空氣，以使得熱量能在上述迂迴空氣通 道內轉移至暴露之空氣.，且經由出口埠將水分及熱量帶離 組件-。 8 _ —種釋放從數十瓦至數百萬瓦之大型非雙極燃料 電池之堆疊設備，其包含一個具有一個燃料供應器·、電 _____2____ 本紙張尺度逋用中國國家標牟（CNS ) A4此格（210X297公釐） 裝 訂 線 (請先閎讀背面之注^項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432742 __^_ 六、申請專利範圍 流連接、·及一個氣流供應器之匯流排結構;.平行連接至匯 流排結構之插入燃料電池模組’.該模組內有燃料電池陣列 、燃料流通道、‘氣流通道、‘以及電連接物,；〜個外部燃料 箱；.一個外部燃料控制閥:，一條外部燃料線，·其係聯接上 述燃料箱及上述燃料控制閥：‘一個燃料輸入耦合^，其係 連接至燃料供應器；，一條外部燃料線：其係聯接上述燃料 控制閥及上述燃料輸入耦合子、；且其中.，電連接包含正端 及負端電連接β 9 .如申請專利範圍第8項之設備’.其中.，每個燃料 電池模組包含兩個具有空氣側及燃料側之獨立燃料電池陣 列；一個燃料匯流管;、兩個空氣端帽匯流管，.其中.，上述 燃料電池陣列係夾層在上述燃料匯流管及上述端帽空氣匯 流管之間；.一個燃料襯墊封條係位在每個上述燃料電池陣 列及上述燃料匯流管之間；上述端帽空氣匯流管耦合至上 述燃料電池陣列之空氣側.，上述燃料厘流管耦合至上述燃 料電池陣列之燃料側，.其中，，上述空氣匯流管係具有從燃 料電池模組之端至端之迂迴氣流通道： 1 0 .如申請專利範圍第9項之設備：其中_，每個燃 料匯流管包含一個介質迂迴燃料流路徑，一個燃料供應通 道區塊，.一個插入燃料閥：且其中.，每個上述模組更包含 電流連接物，.可導電之正及負電壓縮接觸.，一個連接至介 質主體之介質模組把柄：以及裝設及壓縮洞，。 1 1 ..如申請專利範圍第8項之設備，.其中.，該匯流 排結構更包含可產生燃料供應連接及電連接之中空燃料及 —_______3 本纸張尺度適用中國國家樣率（CNS ) A4規格（2Ϊ0Χ；297公釐） n I I I I i n n n I i 線 (請先閲讀背&之注意事項再填寫本育) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432742 a8 C8 D8 六、申請專利範圍 壓縮螺栓·^ 1 2 .如申請專利範圍第1 0項之設備：其中.，該電 流連接物包含一個保護二極體係用以避免反向電流流過燃 料電池組件，.以免災難性故障之發生.。 1 3 .如申請專利範圍第8項之設備，、其中.，該插入 燃料電池模組可在其所連接之電源系統運作時安裝及/或 移除。， 1 4 .如申請專利範圍第1 0項之設備：其中,，每個 燃料閥連接子更包含一個〇型環密口，個內閥組件，，一 個內密口錐體，、一個外密口錐體：氣壓彈簧•，活動軸桿，， 燃料孔，.以及一個孔箱 1 5 .如申請專利範圍第8項之設備.，其更包含：連 接至電流連接之限流電子元件：係用在發生內部短路時限 制燃料電池組件內流過之電流。、 1 6 .如申請專利範圍第8項之設備：其更包含.，將 監測元件以電連接至燃料控制閥以及連接至連接物，‘以量 測個別燃料電池之電流及/或電壓、，且當燃料電池之電流 及/或電壓改變時藉由關閉適當燃料控制閥而停止燃料供 應。. 1 7 .如申請專利範圍第8項之設備，.其中.，連接一 個乾淨氣體源至燃料控制閥，.係用以選擇非反應物之氣體 以淸潔組件：淨化燃料，，且對燃料線放氣.。 1 8 .如申請專利範圔第1 4項之設備’.其更包會， 一個a故障無礙〔啓動及停止電路係連接至燃料連接子，， _ 4_ 本尺度適用中國國家揉準(CNS ) 格（210X297公ίΤ) 111 I >—11 I: I II - I - n n n (請先聞讀背Λ·之注意^項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中燃料電池之輸出通過一個耦合至燃料閥之螺線管,，該 螺線管回應外部電流輸入而打開燃料閥，.而當燃料電池輸 出變化量超過容許界限時、，該螺線管關閉上述燃料閥連接 子。. 1 9 .如申請專利範圍第3項之設備，^其中：每個燃 料電池陣列係使用軸至軸製造技術生產之：該技術包含一 個基座材料來源輪軸及一個基座材料拉緊軸，其中基座材 料從來源軸轉移至拉緊軸 2 0 .如申請專利範圍第1 9項之設備：其中，，該製 造技術更包含一個網鍍膜真空腔，，其中多孔塑膠網基座材 料從基座材料源軸經由一連串之灑鍍材料源、，一連串之散 熱器、.及濺鍍遮罩而轉移至基座材料拉緊軸,。 432742 n ί I ^ 裝 „ , 訂 I 線 (請先閲讀背1之注意^項再填.？本頁) ---5 _____ 本紙張尺度逋用中11國家梯準（) Α4規格（210X297公釐）
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI401836B (zh) * 2006-02-01 2013-07-11 Intelligent Energy Ltd 可變壓縮性之襯墊

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6054228A (en) 1996-06-06 2000-04-25 Lynntech, Inc. Fuel cell system for low pressure operation
US6387556B1 (en) 1997-11-20 2002-05-14 Avista Laboratories, Inc. Fuel cell power systems and methods of controlling a fuel cell power system
ES2228043T3 (es) 1998-05-28 2005-04-01 Orthosoft, Inc. Sistema quirurgico interactivo asistido por ordenador.
JP3668069B2 (ja) 1999-09-21 2005-07-06 株式会社東芝 燃料電池用液体燃料収容容器および燃料電池
US6428918B1 (en) 2000-04-07 2002-08-06 Avista Laboratories, Inc. Fuel cell power systems, direct current voltage converters, fuel cell power generation methods, power conditioning methods and direct current power conditioning methods
DE10021907B4 (de) * 2000-05-05 2005-06-02 Ballard Power Systems Ag Brennstoffzellensystem mit einem Brennstoffzellenstapel mit integrierter Verpolschutzdiode
US20040043274A1 (en) * 2001-06-01 2004-03-04 Scartozzi John P. Fuel cell power system
US6868314B1 (en) 2001-06-27 2005-03-15 Bentley D. Frink Unmanned aerial vehicle apparatus, system and method for retrieving data
US6862801B2 (en) * 2001-11-30 2005-03-08 Ballard Power Systems Inc. Systems, apparatus and methods for isolating, compressing and/or retaining the structure of a fuel cell stack
US6844101B2 (en) * 2002-01-04 2005-01-18 Ballard Power Systems Inc. Separator with fluid distribution features for use with a membrane electrode assembly in a fuel cell
EP1339124A1 (de) * 2002-02-21 2003-08-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzelle und Brennstoffzellenanordnung
US6969563B1 (en) 2002-03-01 2005-11-29 Angstrom Power High power density fuel cell stack using micro structured components
EP1495505A2 (en) * 2002-03-22 2005-01-12 Richards Engineering Power generation system having fuel cell modules
JP2005522847A (ja) * 2002-04-09 2005-07-28 カリフォルニア　インスティチュート　オブ　テクノロジー メタノール単極小型燃料電池及びそのスタックの製作方法
US20040140296A1 (en) * 2003-01-22 2004-07-22 Lis Steven A. Close proximity pulsed laser catalyst deposition system and method
US7128106B2 (en) * 2003-04-15 2006-10-31 The Gillette Company Apparatus for refueling a direct oxidation fuel cell
US20040253495A1 (en) * 2003-06-11 2004-12-16 Laven Arne Fuel cell device condition detection
CN1689182A (zh) * 2003-12-12 2005-10-26 Lg电子株式会社 燃料电池系统及其控制方法
JP4802458B2 (ja) * 2004-06-11 2011-10-26 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP2006040641A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Canon Inc 燃料電池装置
JP5160232B2 (ja) * 2004-11-30 2013-03-13 コーニング インコーポレイテッド 燃料電池スタックアセンブリ
US7416760B2 (en) * 2004-11-30 2008-08-26 Corning Incorporated Method of making a fuel cell device assembly and frame
KR100868255B1 (ko) * 2005-04-19 2008-11-11 주식회사 엘지화학 단자 연결장치
US7763393B2 (en) * 2005-05-13 2010-07-27 Hitachi Cable, Ltd. Fuel cell having electrode channel member with comb-teeth shape
JP2006344586A (ja) * 2005-05-13 2006-12-21 Hitachi Cable Ltd 燃料電池
US7833645B2 (en) * 2005-11-21 2010-11-16 Relion, Inc. Proton exchange membrane fuel cell and method of forming a fuel cell
TWM291089U (en) * 2005-12-09 2006-05-21 Antig Tech Co Ltd Runner plate for fuel cell
JP5188031B2 (ja) * 2006-03-28 2013-04-24 キヤノン株式会社 燃料電池
US20070264558A1 (en) * 2006-05-10 2007-11-15 Hsi-Ming Shu Flow board with capillary flow structure for fuel cell
TW200743246A (en) * 2006-05-15 2007-11-16 Antig Tech Co Ltd Laminated fuel cell
CN101728553A (zh) * 2006-06-21 2010-06-09 松下电器产业株式会社 燃料电池
US8026020B2 (en) * 2007-05-08 2011-09-27 Relion, Inc. Proton exchange membrane fuel cell stack and fuel cell stack module
US9293778B2 (en) 2007-06-11 2016-03-22 Emergent Power Inc. Proton exchange membrane fuel cell
KR100993650B1 (ko) 2007-07-13 2010-11-10 현대자동차주식회사 차량용 연료전지 스택
US20090123784A1 (en) * 2007-09-13 2009-05-14 Pavlik Thomas J Fuel cell module
US8003274B2 (en) * 2007-10-25 2011-08-23 Relion, Inc. Direct liquid fuel cell
US20090263700A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Us Government As Represented By Secretary Of The Army Fuel cell assembly
DE102008019979B3 (de) 2008-04-21 2009-10-01 Futuree Fuel Cell Solutions Gmbh Energieversorgungsmodul und Stromschrank
US8201773B1 (en) 2008-07-02 2012-06-19 The United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy Flexible self-erecting substructures for sensor networks
US20100035109A1 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 Bloom Energy Corporation Fuel cell systems with increased floor density
DE102009015619A1 (de) * 2008-11-13 2010-05-27 Tedatex Industrie Gmbh Beratung-Planung-Entwicklung Brennstoffzelle ohne Bipolarplatten
US20100124688A1 (en) * 2008-11-18 2010-05-20 Eveready Battery Company, Inc. Regulator Valve for a Fluid Consuming Battery
KR101045207B1 (ko) * 2009-01-16 2011-06-30 삼성전자주식회사 연료전지 스택
NL2006266C2 (en) * 2011-02-21 2012-08-22 Hyet Holding B V Membrane electrode assembly for fuel cell or redox flow battery.
GB201105330D0 (en) * 2011-03-30 2011-05-11 Afc Energy Plc Cell stack system
DE102012009727A1 (de) * 2011-05-26 2012-11-29 Tedatex Industrie Gmbh Beratung-Planung-Entwicklung Brennstoffzelle ohne Bipolarplatte mit in Teilzellen unterteilten Zellen und integriertem Strompfad
US9337499B2 (en) * 2013-12-06 2016-05-10 Roger Ray Whitfield Dual electrolyte fuel cell assembly
JP6759364B2 (ja) * 2016-12-27 2020-09-23 シャープ株式会社 電槽及びこれを備えた金属空気電池
US11289728B2 (en) 2017-09-01 2022-03-29 Stryten Critical E-Storage Llc Segmented frames for redox flow batteries
JP7304350B2 (ja) * 2017-12-15 2023-07-06 ブルーム エネルギー コーポレイション 共通入口プレナム及び共通出口プレナムを有する積重ね可能な燃料電池発電機構成
CN110137527B (zh) * 2018-02-09 2022-04-01 国家能源投资集团有限责任公司 电极浆液和浆液电极以及液流电池和电池堆
US11309571B2 (en) 2019-03-21 2022-04-19 Bloom Energy Corporation Power tower for heat capture

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE591690A (zh) 1959-06-10
US3808534A (en) * 1972-11-15 1974-04-30 United Aircraft Corp Intrinsically powered electronic monitor for fuel cells
US4138510A (en) 1973-09-27 1979-02-06 Firma C. Conradty Metal anode for electrochemical processing and method of making same
DE2809815C3 (de) 1978-03-07 1981-05-21 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Brennstoffzelle mit einer den Elektrolyten chemisch und physikalisch adsorbierenden Matrixschicht
US4243508A (en) 1979-04-26 1981-01-06 Dankese Joseph P Electrochemical apparatus
US4310605A (en) * 1980-09-22 1982-01-12 Engelhard Minerals & Chemicals Corp. Fuel cell system
US4421579A (en) 1981-06-26 1983-12-20 Diamond Shamrock Corporation Method of making solid polymer electrolytes and electrode bonded with hydrophyllic fluorocopolymers
US4529671A (en) 1981-09-07 1985-07-16 Hitachi, Ltd. Fuel cell
US4537839A (en) * 1982-11-23 1985-08-27 Johnson Matthey Public Limited Company Fuel cell and method of purging a fuel cell
GB2139110B (en) 1982-12-27 1987-05-20 Gen Electric Water vapor exchange system
JPS6033284A (ja) 1983-08-01 1985-02-20 日本油脂株式会社 油中水型エマルシヨン爆薬の製造方法
JPS6063532A (ja) 1983-08-16 1985-04-11 Fuji Photo Film Co Ltd 光重合性組成物
US4673624A (en) 1984-02-08 1987-06-16 Hockaday Robert G Fuel cell
US4826554A (en) 1985-12-09 1989-05-02 The Dow Chemical Company Method for making an improved solid polymer electrolyte electrode using a binder
US4666579A (en) 1985-12-16 1987-05-19 The Dow Chemical Company Structural frame for a solid polymer electrolyte electrochemical cell
US4804449A (en) 1986-02-25 1989-02-14 Sweeney Charles T Electrolytic cell
EP0241432B1 (en) 1986-03-07 1993-08-11 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Gas permeable electrode
US4715938A (en) 1986-03-27 1987-12-29 Billings Roger E Method and apparatus for electrolyzing water
US4916033A (en) * 1987-02-13 1990-04-10 Meredith Gourdine Method and apparatus for converting chemical and thermal energy into electricity
US4793910A (en) 1987-05-18 1988-12-27 Gas Research Institute Multielectrode photoelectrochemical cell for unassisted photocatalysis and photosynthesis
US4769297A (en) 1987-11-16 1988-09-06 International Fuel Cells Corporation Solid polymer electrolyte fuel cell stack water management system
US4865925A (en) 1987-12-14 1989-09-12 Hughes Aircraft Company Gas permeable electrode for electrochemical system
US4824741A (en) 1988-02-12 1989-04-25 International Fuel Cells Corporation Solid polymer electrolyte fuel cell system with porous plate evaporative cooling
US4818637A (en) 1988-05-20 1989-04-04 United Technologies Corporation Hydrogen/halogen fuel cell with improved water management system
US5108849A (en) 1989-08-30 1992-04-28 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Fuel cell fluid flow field plate
JP2782854B2 (ja) * 1989-10-27 1998-08-06 富士電機株式会社 燃料電池の保護装置
US5173166A (en) 1990-04-16 1992-12-22 Minitech Co. Electrochemical gas sensor cells
US5084144A (en) 1990-07-31 1992-01-28 Physical Sciences Inc. High utilization supported catalytic metal-containing gas-diffusion electrode, process for making it, and cells utilizing it
US5192627A (en) * 1990-11-13 1993-03-09 Energy Partners, Inc. Closed loop reactant/product management system for electrochemical galvanic energy device
WO1992010862A1 (fr) 1990-12-10 1992-06-25 Yuasa Battery Co., Ltd. Procede de production d'une pile a combustible electrolytique a l'etat solide
JP3107229B2 (ja) 1991-02-14 2000-11-06 田中貴金属工業株式会社 固体高分子電解質燃料電池及び電解セルの隔膜加湿構造
US5234777A (en) 1991-02-19 1993-08-10 The Regents Of The University Of California Membrane catalyst layer for fuel cells
US5154986A (en) * 1991-03-22 1992-10-13 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Shut-off device for fuel cell system
US5252410A (en) 1991-09-13 1993-10-12 Ballard Power Systems Inc. Lightweight fuel cell membrane electrode assembly with integral reactant flow passages
US5242764A (en) 1991-12-17 1993-09-07 Bcs Technology, Inc. Near ambient, unhumidified solid polymer fuel cell
US5264299A (en) 1991-12-26 1993-11-23 International Fuel Cells Corporation Proton exchange membrane fuel cell support plate and an assembly including the same
US5187025A (en) 1992-02-03 1993-02-16 Analytic Power Corp. Unitized fuel cell structure
US5366821A (en) * 1992-03-13 1994-11-22 Ballard Power Systems Inc. Constant voltage fuel cell with improved reactant supply and control system
US5240786A (en) 1992-03-13 1993-08-31 Institute Of Gas Technology Laminated fuel cell components
US5364711A (en) 1992-04-01 1994-11-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel cell
US5272017A (en) 1992-04-03 1993-12-21 General Motors Corporation Membrane-electrode assemblies for electrochemical cells
US5266421A (en) 1992-05-12 1993-11-30 Hughes Aircraft Company Enhanced membrane-electrode interface
GB2268619B (en) 1992-07-01 1995-06-28 Rolls Royce & Ass A fuel cell
JP3271801B2 (ja) 1992-09-22 2002-04-08 田中貴金属工業株式会社 高分子固体電解質型燃料電池、該燃料電池の加湿方法、及び製造方法
JP3384059B2 (ja) * 1993-11-12 2003-03-10 富士電機株式会社 燃料電池発電装置
US5482568A (en) 1994-06-28 1996-01-09 Hockaday; Robert G. Micro mirror photovoltaic cells
JP3564742B2 (ja) * 1994-07-13 2004-09-15 トヨタ自動車株式会社 燃料電池発電装置
US5453331A (en) 1994-08-12 1995-09-26 University Of Chicago Compliant sealants for solid oxide fuel cells and other ceramics
US5985113A (en) * 1995-08-24 1999-11-16 Litton Systems, Inc. Modular ceramic electrochemical apparatus and method of manufacture therefor
US5631099A (en) 1995-09-21 1997-05-20 Hockaday; Robert G. Surface replica fuel cell
US5741605A (en) * 1996-03-08 1998-04-21 Westinghouse Electric Corporation Solid oxide fuel cell generator with removable modular fuel cell stack configurations
US5759712A (en) 1997-01-06 1998-06-02 Hockaday; Robert G. Surface replica fuel cell for micro fuel cell electrical power pack
US6001499A (en) * 1997-10-24 1999-12-14 General Motors Corporation Fuel cell CO sensor
US6030718A (en) * 1997-11-20 2000-02-29 Avista Corporation Proton exchange membrane fuel cell power system
US6001501A (en) * 1998-02-03 1999-12-14 Siemens Westinghouse Power Corporation Connections for solid oxide fuel cells

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI401836B (zh) * 2006-02-01 2013-07-11 Intelligent Energy Ltd 可變壓縮性之襯墊

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