CZ98694A3 - Electrochemical cell with membranes for ion exchange and with bipolar metallic plates - Google Patents

Electrochemical cell with membranes for ion exchange and with bipolar metallic plates Download PDF

Info

Publication number
CZ98694A3
CZ98694A3 CZ94986A CZ98694A CZ98694A3 CZ 98694 A3 CZ98694 A3 CZ 98694A3 CZ 94986 A CZ94986 A CZ 94986A CZ 98694 A CZ98694 A CZ 98694A CZ 98694 A3 CZ98694 A3 CZ 98694A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
electrochemical cell
bipolar plates
electrodes
collectors
cell according
Prior art date
Application number
CZ94986A
Other languages
English (en)
Inventor
Giuseppe Faita
Claudio Mantegazza
Original Assignee
Permelec Spa Nora
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Permelec Spa Nora filed Critical Permelec Spa Nora
Publication of CZ98694A3 publication Critical patent/CZ98694A3/cs

Links

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
    • C25B9/75—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type having bipolar electrodes
    • 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)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

Oblast techniky 17°'.
Vynález se týká elektrochemického Článku, který obsahuje pár bipolárních desek opatřených otvory pro přívod plyhnýchp reagencií a odvádění produktů a zbytkových, reqgencií> .pór.<kolektorů proudu propustných pro proud plynuj péř eiektrókátalytičr kých porézních elektrod, iontoměničovou membránu a pór rámů./ .
::.ía
Dosavadní stav techniky '
Palivové články napájené reagenciemi obsahujícími vodík: ý a kyslík v anodovém oddílu negativní polaTity. a v/kátódóýémj;// ř oddílu pozitivní polarity jsou zařízení vyznačující,?^ tím,-^///^ že ..vyrábějí elektrický proud při účinnosti, přeměny energie^/ vjA., vztažené na výhřevnou hodnotu paliva dvo jnásobné nebo <t£03n$-* sobné ve srovnání s typickou účinností, sp&oýgcích, motorů. Λ ý ??
. Tyto palivové články mohou, také pracovat/při/pórněrně, nízkých teplotách v rozmezí od. 50 do 200,°C, což je činí zvláště užir ·',. *’i '·· ·:Ά (.·, v v '>
. · - k ... J ' i’. Ar. >
tečnými pro přerušovanou činnost, jako je místní vyvf jení/ma?-/ ' ‘ ' · λ. . : . . ,.· ,' -.jf ” n ř;,‘ lých množství elektrické energie, například požadované’ proňý mechanické dílny, a palubní vyvíjení energie/pro /dopravní/pro*··'·;
středky. Tato použití jsou také výhodná proto,- že palivové, • . ,·>···: . ,·- Λ7\ ' .^4- ·.články jsou naprosto bezhlučné, nehledě na nepatrný hluk spo- > jený s.Činností pomocných zařízení jako jsou. čerpadla a dmychadla pro chladicí okruh.. Mezi různými nízkoteplotními palivovými’;,t • ' - >j ·ι.· y .:í i články jsou pro výše uvedené účely zvláště atraktivní palivové7
Články zaležené na použití. iontoměničových membrán, zejméhai/Jy·/. perflourovsných sul Donových membrán. Použití/.iontoměničových/ membrán, které nahrazují obvyklé-.kapalné elektrolyty,ýumoŽ-M< nuje konstrukci velmi jednoduchých palivových článků vlivem.· ·;
. •i'' . -í ' ·, , ,·-$'. · „ υ · ’’· ·.’· nepřítomnosti cirkulace, úpravných systémů nutných/ s · kapalný-/' mi elektrolyty a problémů koroze způsobených/elektrolyty,; ;'T , / .Nepřítomnost elektrolytů má za následek širší volbu mateřiálů, které mohou být lehčí, a hospodárnější. Použití ióntciměniA-; Čových membrán, které je?třeba uvažovat jako/pevné; elektrolyty, vytváří' problém vlastností rozhraní s porézními’elektro-;*',> . . ' *··'*. .-½ -· ť i. Yk, . γ ; *ř 5 dami napájenými vodíkem a kyslíkem. Ve případě kapalných, e-/ •lektrolytů tyto vlivem kapilárních sil pronikají do. pórů-por·’.'. rézních elektrod, a vytvářejí tak meniskus, kde vzniká trojitý fr í !
• ’ &. .’ tj, / /·'
Τ' * -ΪΫ i ;,-*s
Ί* --> ií .:
S í *
-2*' dotyk mezi kapalinou, plynem a katalyzátorem elektrod, jak se v' · , '‘I--·;
požaduje pro vytvoření rychlé spotřeby vodíku a kyslíku.^;
Ve příoaóě iontoměničových membrán je dotyk mezi membránámi a porézními elektrodami nutně ovlivněn: skutečností gžej; obě složky jsou pevné látky a tudíž oblast trojitého dotyku* 1 ? je omezena na oblasti skutečného fyzikálního dotyku. Kapilární . jevy, které přispívají takovým rozhodujícím způsobem s kapal- : nými elektrolyty, zde nejsou možné. Následkem,toho je ^spotřeba \ vodíku s kyslíku spíše pomalejší. Tento problém je, přékoňánjý tepelným stlačením porézních elektrod vyrobených z ěíektrokatalytických částeček na membránách, jak je po.psáno; v patente- ; .♦ vém spisu Spojenýc h států amerických číslo 3,134,697. Delší Vú'ý·. zlepšení byla získána přidáním-elektricky vodivýchy,částeček/; w polymerových pojiv a ze jména materiálů schopných podpořovat^ý ,y migraci protonů, jak-je nárokováno.v patentovém spisu Spoje- ,.U ných států amerických číslo 4,876,115»'· ·.·-··'?
Bez ohledu na tato zlepšení a. opatření palivové 'články s iontoměničovou membránou dosud nedosáhly průmyslového úspěchů «Jeden z důvodů těchto obtíží spočívá ve skutečnostiže návrhy ; palivových článků s membránami.·známé v'dosavadním stavu těch- t niky nedávaly dosud uspokojivou odpověď na problémýib®zpečnp8ti:^>fe^t M ·,, « 1 '* * ·' '» .· [,·'· •ίξ’ι^γ' i;,'1 ',·?
a výrobních nákladů-vázané .na typy použitýcŮ^konstrůkčníchýma-.-^.uj^úJý . ' ·',·< . γ·.?;.'?,' '«Jí «'•Ufc· ·<*<. Λ' ..Oji teriélů a na požadavky hromadné výroby a jednoduchost móntálě·.^'
Tato situace je následkem skutečnosti, že návrh palivového^'.Článku s membránami musí řešit- objektivně složitý; technický;, problém, to znamená opatřit anody současně homogenním.rozdělováním elektrického proudu i reagencií, .vytvořit úplný'dotýká s membránami a účinné odvádění tepla vyví jeného neúčinností/ systému, přepětími a ohmickými úbytky napětí. Návrh palivového článku je v dosavadním stavu techniky obvykle žaložeň^ná^skuT? tečnosti, že elektrody musí tvořit jednotnou strukturu s;mém- ;WÁÍ4ú‘! bránou, získanou jak bylo uvedeno výše tepelným StlačeňímjrOzxúy.;u^t . ličných složek. Tato jednotná. struktura intrísikně; zájištúje >2 í t nejlepší spojitý dotyk mezi membránou a elektrodami. Na. těch-* W/· tu; to základech bylo dokončeno, navrhování bipolárních’ desek-pro -\ j- U provádění jiných úkolů rozdělování: plynů a elektrického 'prou-^Xb^ý/udu a odvádění tepla. Nejvýhodnější' geometrie:spočívala lární ..desce opatřené drážkami, zejména se drážkami směrovanými ·, na jedné straně kolmo ke drážkám na druhé straně, jak popisuje'
J --/--. <v..L^’í ' . il ’ $í, ,. -f I S; í
-' ' * jlir^P JI
..·» ϊώ·- :.,·?» .ti Z? - ti · '.ú .Ή,·· ·Λ,
-)•’η*· - ''h i • x •;5'</ ./; * ó !*'
X I ·*...
•4
5-V·' ,v * ··.·.,· 9-,· *9/ iy.
> ·
c.
'b ·.
Λy ·<.’>·-.
: f* 'yl.
/:
patentový spis Spojených států amerických číslo 4,175,165.
Přesněji řečeno, katodový,, pozitivní oddílkde' se výtýáří-ý.’. voda a je zde více kapalného kondenzátu, se vyznačujetím, že' v drážky jsou ve svislém směru pro umožnění lepšího, odvodňování. y V- palivovém článku tvořeném množstvím elementárních článků2 ;5 obsahuje každý elementární článek ' jednotnou: .struWÚPÚiei^ktrpď.. ·;·„;
a membrány tuze stlačenou mezí dvě strany dvou přilelúých bi-d-// < 99 polárních desek. Ve zvláštním-.provedení, 'když jsou .dráŽkýýria^f.^ů^ylpj vzájem kolmé, oblasti sl.významným dotykovým tlakem. jsouy.ty*,\ kde drážky leží na sobě a jspu'-tvpřeny'matricí :sestáýají.bíy^'9-5yy9|:95;: čtverců majících strany rovnou šířcé 'drážky a roztečrovnou > - --ý.' šířce prohlubní drážek. Následkem toho může' být, rozdělování :?'··,-p,*' ' ,·,··' - · ' - *' . ř 7 -9* 7' proudu a odvádění teplá lokalizované v oblastechvyššího dor týkového tlaku učiněno dostatečně-homogenním pouze použitím2 velmi úzkých drážek a co největším zvětšením příčné elektrická./if. i tepelné vodivosti elektrod. Výrobní náklady na bipolární .desky; 5 b; jsou tudíž spíše vyšší s ohledem na potřebu.mechanickéhoÓpracÓvání povrchů přesným způsobem'pro vytvoření drážek a pro. zajíš-ů '9 tění nutné povinnosti požadované v podstatě tuhým· systém.^ yýé.·' y2'^.. kterém jediný prvek, který je alespoň částečně, pružný!;je':struk-'i;99' tura elektrod a membrány. Způsob požadovaného.opracování; sluči-i 55 telný s hromadnou výrobou silně omezuje rozměry, bipolárníchde- 9999., sek na hodnoty umožňující výrobu pouze malých elektrických vý- ý výkonových systémů, jako jsou'systémy potřebné pro elektrickou 9 ' dopravu, avšak příliš' malé- pro- jiné významné aplikacej které? 9, 9 potřebuji lokální statické vyvíjení elektrické energie,;jako 5 jsou žádány pro místní elektrické generátory pro dílny mecliar : 5 'yf nického obrábění. Potřeba omezení výrobních, nákladů způsobených; ýj, opracováním vedla na volbu-materiálů schopných lití do firem · nebo vytlačování, zejména směsí grafitu a. polymerových pójiy,' jak je popsáno v patentovím spisu Spojených států americkýcíiů číslo 4,175,165. ·. ' ,-5/v .'?5', -59555 5
Protože bipolární.desky mu9Í mít dostatečnou elektrickou, a tepelnou vodivost, obsah polymerového pojivá smíchaného ý s grafitem má být minimální',· avšak musí být zajištěna nutná;
* · ·'<’ '5 y ’ f 2 ' schopnost lití do forem. Následkem toho tuhost, bipolární ' 59 desky není příliš vysoká, zajisténemůžebýt;srovnávánastuhostíX kovových materiálů. Také nemůže být vyloučena propustnost pro” .plyny, i když je minimální. Jsou zde tedy zřejmé námitky proti v-M
-. .. *.·. -··' ’l <5'; .
' 55:5 : .-.5 ' '9<9>9„ '<99 ,;S'
4V· 1 /« .3’ 4-2 .
-48' - ”2 Λ--4,... I .· *2 - · ΐ '2 · * nedostatečné bezpečnosti palivových článků opatřených gráfito- ·- <·. vými bipolárníroi deskami týkající se odolnosti proti mechanickým; /- //97 'nárazům a možného uvolňování'vodíku, zejména,při .ρτογο^ίροά^//^^ tlakem. Na druhé straně kovy/které se.obyykle:uvaŽují/t^.zna-;J/í·;'’;//^ mená titan, niob, tantal, známé, jako vent il o vé kovy schopné ' ,, '///// během času vytvářet ochranné, oxidy/.ktěré^jéott,.elekix^c^?E^prA^^!:-.<· ' divé, nerežavící oceli, a aupersli.tiny jako?různé týpj/sl^tinýt; y tS ‘ . Hastelloy(R), se vyznačují vysokými náklady/vysokými, hustota- ’ϊ mi a omezenou elektrickou· a tepelnou vodivostí, pále musí být *// /alespoň ventilové kovy opatřeny elektrický vodivým povlakem/n schopným zachovat nízký elektrický odpor, což dále zvyšuje“;ná- < klady. Bále je možné, že návrh uvažující drážky může způsobit * // / nenormální funkci zařízeni/ne bot rozvádění nplynu se.^odehrává ’
-pouze podélné podél drážek bez podstatného smícháváhí ve/příčném směru, ' .<. '- ·'''//-.2-'.
Pokud jde o elektrodypotřeba vysoké elektrické a-tepel-;,2p/ / :.né příčné vodivosti omezuje/.volbu na několik málo typů a po- ; :
užití jednotných struktur elektrod a membrány vede na další vý .-hvA,’ '· robní krok tepelného stlačení; Tento krok jé nákladný s ohledem,, na lidskou obsluhu a nutné zařízení, jako jsou vysoce výkonné ..
lisy se řízenou teplotou desek a velmi přísnými požadavky na ; ' · - · ř '2 - ' ''2,· 9,/7..rovmnost, · --.-2 22 ·' . . v . '·*,$
Obměna konstrukce popsaná v patentovém spisu Spojených států amerických Číslo 4,224,121 obsahuje přidáníjedné:nebo 7/ několika kovových sítí mezi drážkovanou bipolární desku a jed-. ' notnou strukturu elektrod a membrány. -Toto uspořádání může i zlepšit rozdělování elektrického proudu jestliže alespoň.sít, která je ve styku s povrchem elektrod mé jemná oka/i..'když/9,/./ toto opatření neméže splnit konečný účel úplné homogenity při · -2- ,.--..8.2.-^2 i
...
8-2 • - -?.· i-,.·.
., ;,,j, :,-5 ϊΚ£,;
• ÁiÁ··^· ‘ ///7//.rozdělování, také na. úrovni mikrostupnice. Ve skutečnost i jsou zvýhodněny oblasti podrobené vyššímu dotykovému tlaku odpovídající průsečíkům drážek. Přidání' struktury íTý/ obsahu jí cí/yíce. sítí, vytvoří systém s .určitou pružností a požadavek rovihnos. ti bipolárních desek je tedy méně přísný.; .// .12/./:'//'
Návrh bipolární desky, který umožňuje odstranit-aložitósti/ , mechanického opracování požadovaního pro drážky navrhuje použi-' / s tí. zvlněných listů, dle volby·.'děrovaných, použitých pro .
dotyk mezi povrchy elektrod a povrchy rovinných bipolárních^··“' y/// /:
. ' ' . ' 2 '.·«·&.· . •8·' -8 . ’ . ·. · . s v;·,,/· ·. V1· . ·/;·.:
;T.-'2 /.8’ ///
'3-
desek, jak je popsáno v patentovém spisu DE 4120359* Zvlněné listy mohou být přivařeny k bipolárním deskám nebo k povrchu elektrod nebo k oběma. V podobném a méně nákladném provedení se zvlněné listy jednoduše stlačí mezi bipolárními deskami a jednotnými strukturami elektrod a membrány. ,V tomto posledním případě oba listy na stranách každé jednotlivé struktury1 * elektrod a membrány musí být nutně uloženy tqk, aby křížily^,i; příslušná zvlnění a oblasti s podstatným dotykovým tlakemi^sóqý/ ty, které obsahují zvlnění ležící nad sebou. Zařízení-Obsahující< výše uvedené zvlněné, li sty mají v. podstatě, stejné.nevýhody''jaké;^ byly uvedeny pro drážky pokud jde o rozdělování proudu plynu, a mnohem větší nevýhody pokud jde o odvádění, tepla s ohledem na omezenou tlouštku listů nutnou pro zajištění určité pruž^· . nosti. Také je zřejmé, že použití zvlněných plechů vyžadujej aby elektrody a membrána tvořily jednotnou strukturu, .kterou je možné získat jak bylo vysvětleno, výše tepelným stračením..:
Další konstrukční řešení .popsané v dosavadním· stavu těch- , niky uvažuje použití porézních listů spékaného kovu,;které ýmájí; působit současné.jako prostředky pro rozdělování proudu a plynu. V tomto případě je elementární článek tvořen jednotnou . i ' · ' ' ' b7'·. í.ť1' .··. ' v strukturou elektrod á membrány stlačenou mezi dvěma listy spékaného kovu a stlačenou mezi dvěma bipolárními deskami, jak,ř je popsáno v patentovém spisu DE 4027655·C.Í. ··. --'Λ..'· ‘ -λ · . ,
V alternativním provedení-j!e jednotná struktura tvořena : ý, membránou a pouze jednou elektrodou. Druhá elektroda'je nanesena jako elektrokatalytický-povlak na povrch-listu ze spékaného γ < . í ’ J. · kovu. Elementární Článek je tedy tvořen jednotnou strukturou í' elektrody a membrány, prvním listem spékaného.kovu ve styku ý TT s elektrodou a druhým listem spékaného kovu majícím na jedné',,·' ' straně elektrokatalytický povlak :ve styku s plochou membrány bez elektrody, přičemž celé- seskupení je vloženo mezi dvě . . bipolární desky. .' . : y
Protože listy spékaného kovu jsou v podstatě tuhé, může .ý· být nevyhnutelná ztráta rovinnosti bipolární ch. desekýýroyné-, /.< na pouze přetvořením membrány, což je slabší.prvek z hlediska mechanické odolnosti. Membrána-je tudíž silně namáhána a může ; působit poruchy, zejména místní geometrické nepravidelnosti,- ’?ϊ jako vyčnívající Špičky listu spékaného kovu a vnitřní ,poró- k ·'·./ vitosti membrány. Toto negativní chování může být odstraněno' -6&·'/·?
-ý ·,«;<-· ί.
?:·.'
Λ’, ' • ψ >
pouze zvláště přesným mechanickým srovnáním povrchů bipolárních desek. Poměr mezer listů-spékaného kovu je normálně nízkýma? \ „ tudíž průtok plynu těmito listy způsobí vysoké úbytky- tlaku. Následkem toho mohou být listy spékaného kovu; používányýjako/ y , . ' . ‘ ' / ''í -i·., .
rozdělovače proudu k náhradě sítí podle patentového ·spisu
•.Spojených států amerických,' číslo' -4,224,121, ,ně však-jakóiTosíďá“^ ý lovače plynu. Je tedy 'vždy nutné použít .bipolární deskyyopatřené drážkami, se všemi výše popsanými problémy spojenými chanickým opracováním a se zvýšenými náklady.;
' ·<·/
f.
od *» / Ίτ·
V . ·
Výše popsané problémy ovlivňují také. jiné; typy''ěléktro^u-λ !*m chemických článků opatřených elektrodami, napájenými ;vOdíkemphe-\\J bo kyslíkem, podobně ke. Článkům, používaným jako palivové^člé^ý.h Typické příklady jsou elektrochemické články pro koncentraci; vodíku nebo kyslíku nebo pro elektrolýzu: roztoků solí;š;'-étěk-·; ,·1^ trodami dépolarizovanými plynem.
Úkolem předloženého vynálezu je vytvořit \zlépěený,.,.elektrochemický článek, například palivový článek, který. bý neměldne. .· iH.* ^1. ? ' dostatky a nevýhody dosavadního' stavu·techniky,které' byly ,popsány výše, - k ’ ·.·.
ý.
•V?,* ;
Podstata vynálezu
Vynález řeší úkol tím, že vytváří elektróchémický--článek obsahující oár bipolárních desek opatřených.otvory.pró\přivodí, ,» plynných roagencií a odvádění produktů a zbytkových reagencií, .
, pér kolektorů proudu propustných pro proud plynu, pár elektroý V katalytických porézních elektrod, iontoměničovcu membránu a->pár rámů, jehož podstata spočívá v tom, že alespoň jeden z kolektorů je z porézního materiálu majícího zbytkovou pře tvořit elnost a ý ;·-ν /; · 'r ·'' S ' ' /' , , „ pružnost při stlačení a je opatřen množstvín/bodů přó elektrický dotyk mezi bipolárními deskami a elektrodami. ' -γ
Podle výhodného, provedení předloženého vynálezu;kolektor ' v [mající zbytkovou přetvořitelnost a pružnost;je třírpžměrnáýaítýj^o^ kovových drátů obsahující koncové úseky alespoň Části.' jíněný ch;MÚ^;;j‘ drátů. ' · *·. Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu zmíněná třírozměrná sít má porovitost alespoň rovnou 50% a ý průměr drátů od 0,01 do 1 mm. ·' , ' 'V·./·,:'? ' V?,
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu' ' .0;
kolektor mající zbytkovou přetvořitelnost a pružnost sestává f . ·. ; ' . ' ' '' .'·;; ? .·.. ..ř
Λ t, 'ί·* íC’~ ϋ · : , !>S»: ·'
Sp
-|V, ··...
z alespoň dvou na sobě uložených sítí.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého’ vynálezu v ' .S *·' ' 7 zmíněné sítě mají různou velikost ok, menší pro sít, která' je ve styku s elektrodami· a větší pro sít, která, je ve styku s bi· V _ r'· · · . r 3 ?^· * polárními deskami. ’?· rlld*.·.'.· * ·. · - ..... •‘ί Λ
Podle dalšího výhodného provedení předloženého:vynálezu.
i , · ‘ ·, M· jsou sítě zvoleny ze skupiny zahrnující tkaniny kovových drátů nebo expandované kovové listy, : ' . · ·. Jí Λ
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu?' kovové dráty mají příčný průřez tvaru mnohoúhelníka, r . ·;/
Podle dalšího··výhodného provedení předloženého vynálezů^;, kolektor mající zbytkovou přetvořitelnost a pružnost Sestává?:’ z matrace vyrobené z propletených kovových šroubovicovitýchyyy cívek nebo z vícevrstvé tkaniny. ' .·.' ·'· ;.:<ζ Λ
Podle dalšího výhodného provedení předloženého, vynálezu oba kolektory.mají zbytkovou přetvóřitelnost a pružnost.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu ' druhý kolektor je tuhý porézní list, ../., yj
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu tuhý porézní list je gpékaná kovová vrstva,
Podle dalšího, výhodného provedení předloženého:vynálezů > kolektory mají mezery o velikosti.od 0,1 do 3 mm,’. y /Λ'
Podle dalšího výhodného provedení předluženého vynálezu kolektory mají tlouštku od 0,5'do. 5 mm. '. /·'' ; ·
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu kolektor obsahuje jemnou kovovou sít přiléhající k elektrodám.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu y kolektory jsou z materiálu odolného proti korozi zvoleného>77:/ ze skupiny zahrnující nerezavící oceli, vysoce slitinové,oceli a slitiny niklu a chrómu, .?? ' ’'? :i Λ??Λ
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu kolektory a bipolární desky jsou hydrofobní. -· ?,·.'·?
Fodle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezů bipolární desky mají rovinný povrch, ·. ....
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu, jsou bipolární desky vyrobeny litím nebo stříháním z komerčních plechů bez dalšího opracování, povrchu. :‘?J
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu, mají bipolární desky drážkovaný povrch,' ;·- - .---. j‘y.
- - ./i’
Podle dalšího výhodného provedení předloženého-vynálezu ' lf ‘ jsou bipolární desky opatřeny kanály pro rozvod a odvádění, reagencií a výrobků·. · ;.*·*·<·;
Podle dalšího výhodného, provedení předloženého vynálezu . jsou bipolární desky opatřeny vnitřními kanály pro chlazení kapalným nebo plynným prostředím. , ‘ 4 ' \
Podle dalšího výhodného provedení předloženého yynálezu ' je vnější rozměr bipolárních desek zvětšen pro umožnění chla- / zení plynným nebo kapalným prostředkem. ? ý
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezy jsou bipolární desky vyrobeny z kovů nebo slitin deaktlvova-- , telných ochrannými elektricky izolujícími Oxidy zvolenými ze./ ζ skupiny zahrnující hliníkj titan, zirkon, niob, tantal a jejich slitiny. / J
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu , · ; ·, / ' . /r.·.
dotykový odpor mezi bipolárními deskami a kolektory .je'mezi.
100 a 5 miliohm/cm^ a tlak vyvíjený na; bipolární desky/je od . .....
0,1 do 80 kg/cm . y · . ///'/'/λ
Podle dalšího výhodného provedeni předloženého vynálezu / bipolární desky jsou z materiálu odolného proti korozi zvole- / ného ze skupiny zahrnující grafit, neřezající. oceli', .vysoce/ slitinové oceli a slitiny niklu a chrómu,· .'./// '*0ř ...
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu, jsou bipolární desky opatřeny povlakem z elektricky vodivého . materiálu zvoleného že skupiny zahrnující chróm, kovy skupiny > platiny nebo jejich oxidy-a vodivé polymery./' < ····’·'· //i*''.·.'?
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu jsou vodivé polymery zvoleny ze skupiny zahrnující' polyméro^, vé matrice obsahující vodivé částečky a intr.isikně vodivéhi/ '. polymery, . :/ ·/'.<·''
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu jsou rámy vyrobeny z elastomerového materiálu způsobilého.
k lití do forem a obsahují otvory pro přívod a odvádění· réa- .
: ,''· ”···.· ·/·.·. $/.· gencií a výrobků a mají osazení pro uložení elektrod a žebra pro utěsnění a oddělení reagencií a výrobků./ / -//;/'///'
Podle dalšího výhodného provedení předloženého'vynále zii jsou elektrody vyrobeny z porézní vodivé vrstvy.opatřené po-, vlakem obsahujícím katalyzátor a povrchem Obsahujícím hydro- . fóbní materiál.
í
4' Γ řl /
H
-//t/ ./-Ή i . . v ’ · ...
',·/
V>‘\
Y;>
ÍS >
<
J.'J·,. :·<·„. '/·
..Λ- . t/·
f.’ ^-f/' /-“r-S i t ?·.
-9·«.*· ''Λί.
-v ζ ·
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu zmíněná vrstva, je ohebná uhlíková tkanina.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu, zmíněná vrstva je karbonový papír. u..;,, ·
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu V , -··.·’ ‘ ·,Λ: ./I- ... * : zmíněná vrstva je · . ohebná tkanina z kovu odolného pco:ti;korózi zvoleného ze skupiny zahrnující; nerezaví cí oceli, >; vysoce slitinové oceli a slitiny niklu a chrómu. .>· ó.vv
Podle dalšího výhodného provedení předloženého, vynálezu ’ jsou elektrody opatřeny povlakem z polymeru majícího vlást-1. . nosti iontoměniče naneseným na povrch obsahující katalýzátc?·; <
’ · Í ' ' '-\··· , ' 7¾ ‘5’· .< !
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu elektrody nejsou spojeny s membránou před. sestavením elektrochemického článku. \ f ' . / kvk
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálěžu, , 1 ' ..’·· ·?
jsou elektrody před sestavením článku spojeny s membránou a'····'.'.· tvoří jednolitou strukturu.' λ > '
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu jsou bipolární desky opatřeny vnějšími spojkami vhodnými pro. < zkratování. .<.··-*···
Podle dalšího· výhodného provedení předloženého-.vynálezu .; / elektrochemický Článek je palivový článek napájený plynnými- . t ''•i,, : reagenciemi obsahujícími vodík a kyslík. ' / \ ’ X/: V -.,¼ • .0. U
Jů.
W ·£*.
Přehled obrázků na výkresech. ' ·. · .···.<','·*'/
Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr.1 znázorňuje příčný řez elementárním Článkem elektrochemického článku ..podle předloženého vynálezů/ obr,2 a3 jsou axonometrické. pohledy na detaily elementárních článků podle· předloženého ‘'vynálezu, obr.4 je příčný řez rámem, spojeným s .elektrodou a-‘j; kolektorem,-.obr.‘5 je axonometrický pohled, na·.kolektorelékťrú-/·;' chemického Článku podle předloženého vynálezu a obr.6 je příčný řez jiným provedením elektrochemického článku podlé předloženého vynálezu. . v'; .
ti' ·
Λ. «· τί,,,.ΐί I
Podrobný popis vynálezu - ?' - '·· / . ..
Podle obr.l elementární- článek elektrochemického článku podle předloženého vynálezu obsahuje pár bipolárních desek 1, ;
pár kolektorů 14, pár rámů 8, pár elektrokatalytických.elektrod \9}·
Xf.
-·.· ·1
-102 a iontoměničovou membránu 6. ' *.
Podle obr.2 je bipolární. deska 1 vyrobena z kovové'desky, která může mít· v oblasti styku s kolektorem 14 rovný povrch. ;.·
Obvodová plocha rámu bipolární desky 1 je opatřena otvory Z a volitelně rozdělovacími kanály 2 Pro vtok a výtok plynů,., otvory 4 pro neznázorněné vazné tyče a volitelně vnitřní,ka- \;.. nály 5 pro průtok vhodných chladicích prostředků. Rozměry,bipolární desky 1 jsou tedy určeny potřebou určité' aktivníýob-t?: lasti membrány 6 a elektrod 2 s odpovídajícími kolektory ýyh jakož i otvory 2, a kanály 2· Hlavní charakter i stika.^ipo^ý· v·.,·.
'.Λ,.'· .····.<···· 1 .Λ ·' lárních desek 1.podle předloženého vynálezu je možnost .‘jejich^· výroby ve velkých sériích se snesitelnými náklady rozřezává-/ ním komerčních plechů nebo litím do vhodných forem-bez jakého-.; koli delšího srovnávání povrchu.'Bipolární desky 1 mohou býtvyrobeny z hliníku, titanu, nebo jejich slitin bez potřeby é+ý, lektricky vodivého ochranného filmu. Poslední myšlenkabude| podrobně znázorněna v dalším popisů. Mohou být zře jíně ‘ použitý i jiné kovy nebo slitiny, jako jiné ventilové kovy/niob,ItantaLj /·'y nerezavící oceli, také vysoce slitinové oceli, slitiny niklů a . ' chrómu, ačkoliv jsou dražší a těžší následkem větší hustoty.· . .'>> Je-li konstrukční materiál hliník nebo jeho slitiny, vysoká, · /· tepelná vodivost umožňuje odvádět teplo vyvíjené během provozu elektrochemického článku chlazením obvodové části bipolárních . desek 1. 2 tohoto důvodu je obvodové část vhodně zvětšena a ? ;
odvádění tepla může být prováděno, nuceným oběhem vzduchů nebo jiného chladicího prostředku ne zná zorněného na obrázcích? čý '
Podle tohoto provedení bipolární desky 1 vyrobené z hliníku nebo jeho slitinnemusí být opatřeny vnitřními kanály 2, čímž ? se velmi zjednoduší konstrukce a podstatně sníží náklady.
V obr.3 rám 8 obsahuje otvory 2 pro vtok a výtok reagencií a výrobků kryjící se s otvory 2 bi polárních desek 1, a?' volitelné otvory 10 pro průchod vazných .tyči. Otvory 10 ) nejsou nutné v možném alternativním provedení, kde jsou rohy·, zaobleny. Otvory Q jsou napojeny na vhodné kanály 11 vyřiz-? nuté ve tlouštce rámu 8 a směrované, spojené s kanály 2, pro rovnoměrné rozdělování a shromažďování reagencií'a výrobků uvnitř elektrochemického článku. Ačkoliv to není nutné, *· '
Cl
Λ λ/5 ' '· .i ‘íí í.; ·.'
K.
•·\· . . .jVf1.! !·’· i .
:r - Ȓ . -V.
, Λ ΐί» ''S výtok výrobků by měl být umístěn ve spodní části pro.umo Snění snadnějšího čistění kondenzované vody, která může vznikat, ve ‘ · . - · . ' ’ · ·,Λ článku během provozu. t-·'. ··
-11Γ , ·Α λ J
Μ
Obě plochy rámu 8 nemusí být stejné, nebot ta, která je ve styku s elektrodami. a membránou £ může být rovná,a ta, , které je ve styku s bipolárními deskami.T, je opatřena kanály y 11 uvedenými výše a žebry 12, to je přímými výstupky‘směrovánými k zajištění nutného utěsnění pro zamezení úniku plynů ven nebo jejich smíchání uvnitř článku. Utěsnění na straně-./¾¾ ?%·' elektrod 7 je zajištěno vlastní pružností každého.páru rámu' a membrány 6. Z tohoto důvodu je rám 8-.vyroben ' ž/élašornéror' ·> ... i jt . v 'ϊ/ * *'| 'í·^·'? ’ ·1 ’Λ vého materiálu způsobilého k lití do forem* Požadovaná pruž- ·. nost musí být dostatečná pro umožnění bezpečného utěsnění i ·
V ’···*··' ' při mírném mechanickém zatížení, aby se zamezilo ucpání kané- < lů 2 a II následkem deformace'vzniklé stlačením a aby membré- ’ na 6 nebyla nadměrně namáhána, v obvodové oblasti. Tlouětká rámu ' je určena nejen mechanickými okolnostmi, nýbrž i potřebou.^ vymezení vnitřního prostoru pro průtok plynu; Rám 8 podle obr. .3 a 4 je dále opatřen osazením11$ podél vnitřního okraje pro/, snadné uložení elektrody 7. a současně pro zajištění dobré o4 ,· ? chrany membrány 6. před možnými nepravidelnostmi podél obvodu 7.
kolektorů 14, jako jsou zbytkové výstupky nebo otřepy od ře-’ - <>
c . . ;k. . . ·,*.· zání kusu na požadované rozměry z komerčních plechů. - . /
Obr,4 znázorňuje podrobněji seskupení vytvořeném z/rámu·' . yy, y,. . . y
8, kolektoru 14 a elektrody 7. ’ č’**
Kolektory 14 podle předloženého vynálezu mají zá úkol,/ ' > ' · . \ . .a . r . ;
současně zajistit tato opatření: ' --,7'/. - množství dotykových bodů.s elektrodami 2 pro minimalizaci / rozptylů energie spojených s nadměrnými příčnými cestami ·”·< ·· elektrického proudu uvnitř elektrod 2í y- /
- nízké hodnoty dotykových odporů š povrchem bipclérních'de- . 1' sek 1 přednostně vyrobených z deaktivovatelných materiálů 'jako je hliník, titan a jejich slitiny,' bez ochranných,elekt- 7 ricky vodivých filmů; · '' y a . /- iy - přestup tepla ze struktur elektrod 2 a membrán 6 do/bipolárních desek 1 volitelně zajištěný kanály kterými proudí ;/ ; chladicí prostředky; ·'.·>'·. ·, ·'
- podélný proud reagencií s malým úbytkem tlaku a rovnoměrně/ , rozdělování po celém povrchu elektrod.2 vlivem velké možnosti • . ''ς> ’ Γ,. ,y i , příčného promíchávání; ' -
- snadný odtok vody vyvíjené kondenzací uvnitř kolektoru 14 během provozu článku; .··.
Λ V,.· j,
-12- schopnost přetvoření při dostatečné zbytkové pružnosti při stlačení, jak je požadováno pro vyrovnání.nepředvídatelných , .
vad rovinnosti rozličných součástí článku, zejména bipoíárůích, desek 1, které ideálně nejsou podrobeny přesnému mechanickému .· konečnému opracování povrchu. Určitý stupen zbytkové pružnosti je také žádoucí pro udržení struktur, elektrody 2 a membrány 6 pod stálým tlakem k vyrovnání tepelného roztažení rozlič- . ných součástí během.startu, zastavení a změn'elektrického, zatížení. . /
Výše uvedené výhody se získají použitím kolektorů 14 majících strukturu podobnou třírozměrné síti kovových drátů r'8··; přednostně navzájem spojených ve propojovacích bodech. Vhod- γ ným svolením průměru drátů a vzdálenosti mezi propojovacími·1 body může být snadno., dosaženo- optimálního, poměru mezer před- < nostně vyznačeného vysokými hodnotami. Žádoucí rozměry mezery by měly být dostatečně malé pro zajištění potřebného množ-k*' . · v ství bodů dotyku, ale také dostatečně velké pro minimalizaci?'·'·./Ů kapilárních jevů, které by mohly působit problémy s iiyolnor^ · //--.¾ váním kondenzované vody. Tyto jevy mohou'být dále omezeny X- 'ý?· jestliže sít kovových drátů a kanály 2 a 11 budou hydrofobnl:; 'á; například ponořením.do roztoku obsahujícího vhodné· hydrofobižéční činidlo'a následujícím usušením. Zvláště výhodné řešení je7'· Λ emulze částeček z polytetrafluorethylenu. Třírozměrné .sítě?.^;·/jr '3 ' · t '·- i·. ;v' . ' i :
výše popsaného typu jsou matrace popisované v patentovém.spisu Spojených států amerických číslo 4,340,452 pro použití v » elektrolytických článcích .pro zajištění elektrické kontinuity:/ z> mezi tuhým rozdělovačem proudu a elektrodou vyrobenou,z.těnkého listu, za přítomnosti elektrolytu majícího vysokou vodivost při přiměřené hustotě proudu. Za těchto podmínek se.získají optimální výsledky již, s mírnými tlaky působícími iía'k0r lektor, v rozsahu 10 až 100 g/cm a s kolektory sestávajícími: z .třírozměrné sítě mající navzájem vzdálené propojovací?body ve vzdálenosti několik mm. ’ ' .·, . - ~·-; < λ;
Tyto matrace jsou přednostně tkaniny z kovových drátů; ' • . · ‘ ’ · , .w 1 · · nebo mříže, ve kterých dráty tvoří řady cívek, vln nebo ka- .' . · deří nebo jiných vlnitých struktur. Výhodně ji^ matrace sestává ze řad šroubovicovitých válcových spirál drátů jejichž závity jsou navzájem .svinuty s jednou ze přilehlých spirál v zesítěném nebo smyčkovém vztahu,· ··.· ·; -«-T1 : --.1-8 ' '*£··
-13'ΐ·Λ ,V daném případě bylo zjištěno, že pro nejlepší působení· musí být mezery sítě takové, aby na papíru citlivém-na~tlak;
* _ř Ά . *·* byly značky o rozměrech-0,1 až ,3 mm zatímco tlaky vyvíjené na bipolární desky 1 jsou ód.0,1 do 10, kg/cm^. _V jednom alternaí * -1 -' * tivním řešení může být třírozměrná.,sít vyznačena.povrchem 0 07, v .· 1 ‘ ,.· · .·, 1 - ,ΪΛ'-λ -‘'Stí* sáhujícím koncové-úseky alespoň z, části z kovových tojtď opatření umožňuje získat, vysoké místní tlaky ye 'velmi mezených bodových oblastech a tím i- nízké/hodnoty dótykovéhof .
' ' :.;-h ' i “f ' <* odporu. / . ·. ,.-í . ' V. obr. 5 je kolektor 14'vytvořen jako sít s povrchem opa$*'·/·’' 4r -* ' ' kl ' - ' i , řeným koncovými úseky 15. je jichž účinnost-byla ukázána,měře-;·.· ním elektrického odporu, prováděným na seskupeních simulujících.// elementární článek elektrochemického' článku· podle vynálezu ·/.//.*·ν:; J , --1 ' < J i* ? obsahujících dvě rovinné desky ze slitiny hliníku vyrobené.' ,, '?T- ' í V ' , / ’v 1 litím do formy bez dalšího mechanického opracování , dva kolek-'*// tory 14 vyrobené z niklu o tlouštce 2 mm a mající, množstvími'-//.
< >·.
» i
4S^ ηί mezer v počtu 100 na 1 cm . o střední velikosti 1 mm, dvěskomerč-/X ní elektrody 7 značky ELAT společnosti E-TEK, U.S.A. .ialmézl nimi uloženou membránu 6 značky Nafion(R)' 117 společností^/: Du Pont, U.S.A. ^ěřené elektrické odpory byly v rozsahu od-fí 100 do 5 miliohm/cm při. tlaku od 0,1 do 80 kg/cm vyví jeném na hliníkové desky. Měřené hodnoty.byly udržovány stálými při
Λ X ' uložení seskupení v.parním prostředí při 100 C:, což může na-, stát při skutečném provozu. ·* 7 ///· <’
Podobné výsledky byly.získány s kovovými deskami výrobě.· . ' 1 -·τ-7 ‘ nými z titanu. Elektrické odpory měřené za stejných podmínek. se stejnými seskupeními bez kolektorů 14 podle předloženého :
.· W %>}.
/X fy-'·Χ
A/
X/ . < . / < '>
t * f Ύ f ' vynálezu měly hodnoty od 200 do 1000 miliohm/cm zcela/nepři-/’ jatelné pro článek pro průmyslové účely i Skutečnost, že elek-/ trický odpor je tak překvapivě nízký a stélý/za přítomnosti/ * {vodní páry při lOO°C ukazuje, že na rozdíltodjjznámých skúteč^/// ností v dosavadním,stavu techniky bipolární desky 1; mohou,-.být. , .
vyrobeny z hliníku, titanu nebo jejich slitin bez elektrickyij^ ,·/ vodivých ochranných povlaků když se použijí ve spojení!8/έόΧΧ···Χ· lektory 14 podle předloženého ^vynálezu. Protože je známo,lže. f'-';/’ hliník, titan a jejich slitiny se během času povléknou fil-X . XX/; mem z elektricky izolujícího oxidu, může \se předpoklááat; bez '*/ , spojování předloženého vynálezů s jakoukoli/zvláštní teorií/ /.,./-/7
-14,že vysoký místní tlak .v omezených plochách dotykových bodů . mezi bipolárními deskami 1-a'kolektory.1£ podle předložené^ ho vynálezu způsobí proražení tohoto filmu nebo zamezi-zvětň// ěování jeho tlouštky. Tento dotykový tlak, je pravděpodobně /. o rád vyšší než tlak vyvíjený na bipolární, desky- 1.//Λ v*
Jak bylo již uvedeno i / bipoíární desky 1 mohoujt :· , . ' /'·.·. , . ' --<£.7 ·λ ' odlití do formy nebo vyříznutí z komerčních plechů..s/výhpclou^ použity bez. nutného dalšího''srovnání povrchu. Tentožýýelědek'>\ je patrně zajištěn přetvořitelností kolektoru 14 a jehc^izbyť- $ ** . · \ ·*'*.· .',·*· ' ’ίΑνϊ.· c λ ·. / 3 v 1 · . -· ' ! '··'· ··’ kovou pružností, která umožňuje vyrovnat možné odchylJýJod/rovinnosti typické pro neobrobené výrobky. Protože přetvóřitéínost kolektorů 14 podle předloženého vynálezu je poměrně, malá při tlacích normálně působících na bipoíární desky l,' :řád0r vě několik % tlouštky, je možno předpokládat,' Že také‘élektřóay 1 přispívají k vyrovnání odchylek rovinnosti bipolárnícn., ' , 1 > ' i' 4..4 , desek 1. Pro udržení napětí v membránách 6 1 na přijatelných hodnotách musí mít elektrody 7 značnou přetvořitelností Tudíž.
'··' .. ·' Y-.’k '·
V ·: '·' · bylo zjištěno, že nejlepší výsledky bez mechanického poškození membrán 6 se dosáhnou když elektrody £ mÓjí přetvořitelnou ' ' · ’· . · · '- t Γ ' Ϊ- ·· :‘ -’Γ vrstvu, jako je uhlíková tkanina. Bipoíární desky 1 mohón'býb'/ drážkované nebo hladké, hladké jsou výhodnější a ohléděmýna^;’? podstatně nižší výrobní náklady. Jak ukazuje struktura kolek-; toru 14 v obr.5 tato třírozměrná sít může být získána tím? že se vyjde z rozepnuté pěny z plastu s otevřenými buňkami,/ja' i ··<.· j·· , í;* ko je polyurethan, který se předběžně zpracuje k získání ./ / určité elektrické vodivosti, například vakuovým pokovováním/ nebo nanášením kovu použitím neelektrických lázní, jak je známo v oboru, nebo pyrolýzou pod inertní atmosférou nebo vakuem· . ... · pro vytvoření uhlíkatého materiálu případně;gástečnfegrja^M.^·/ ; zóvaného. Takto předběžně zpracovaný materiál' se potom po.dro- --/¾
I’···.·'·.·,·»,..*. .
bí galvanickému nanášení- žádaného kovu nebo slitiny, · napři-// ' j z ' / j//' ν'/ί^'-j·'-/''?* 1 klad niklu, mědi nebo jejich slitin s jinými kovy až-do získá-' .· ní žádané tlouštky. Mezery v materiálu mají s· výhodou velikost/ od. 0,1 do 3 mm a průměr kovových drátů je od 0,01 do 1; mm. ’K · ' .
Koncové úseky 1^ kovových drátů v obr.5 ,> jak bylo ukázána ΐS/ výše, vytvářejí množství dotykových bodů. s vysokým místním - ιΎ tlakem v malých plochách představovaných křížením takových J koncových úseků lj>. Tlouštka kolektoru lf, jak je patrno '/ . z. obr.l, je dána tlouštkou rámu 8 zmenšenou o tlouštku elektrod.
/1'·.
•A i .Ϊ?·' i·-· ’ * i
Τ'
J t
-157
Tlouštka kolektoru 14 je obecně od 0,5 do 5- wm a .přednostněod 1 do 2 mm. Sít podle obr.5 je: popsána v publikaci.E^Číslo ; ' 0266312.AI, která nárokuje její použití jako expandované>,elekΐΓοά^ρρο elektrolýzu vodných zředěných roztoků kovových .iontů ý a v patentovém spisu Spojených,států amerických číslo 4,657»650 popisujícím její .„užití/jeko vnějšího elektrického dotyku:pro spojení elementárních článků v elektrolyzéru. /
Třírozměrná sít ze mřížového materiálu podle 'předloženého,/, ' ·' * f fy vynálezu může být také použita ve špojení/s 'kovovou: eítí^neto' s grafitizovanou uhlíkovou sítí vloženou mezi; mřížový materiál' a strukturu elektrody 7 a membrány. 6. V této/dvouvrstvóvéL;·> .,/ \ struktuře kolektoru li sít, která má být.’ obzvláště/ jemnái.na- L příklad s oky menšími než 1 mm, zajištuje množství dotykových . bodů s elektrodami 7. zatímco mřížový materiál může,být zvolen ;
' ' ' .4 . ?-·ί .:. 'h'.
mnohem volněji, například .se zvláště. Širokými mezerami-pro31- ..' ' ··’; * .ϊ'ς-f 1 .· ,'J možnění maximálního průtoku vody, která může kondenzovat'úvriitíiv . '· ť.‘
Použití sítě umožňuje’dále zajistit větší ochranu membrány.7 ve případě, že mřížový materiál má povrch ze zvláště;vyvýšenými , hroty, .
V dalším provedení předloženého vynálezu ie kolektor 14jednoduše vyroben z jedné nebo z několika na sebe navrstvených sítí vyrobených z tkaniny z kovového drátu s oky menšími:než ' mm, přednostně menšími.než 1 mm, pro zajištění množství dotýkových bodů mezi, .elektrodami-7 a bipolárními deskami V. r , ' Vysoké dotykové tlaky, zvláště užitečné na straně bipolární desky l,se získají když drát použitý pro, výrobu sítí mé čtvera cový nebo jiný mnohoúhelníkový příčný průřez, V tomto případě.:..
’4 ‘ V;. .* . · podélní hrany drátu tvoří v bodech překrývání zvláště užitečnou řadu drsných míst/ které' se zarývají do kovového?povrchu -.
t-— . . 7 . , Λ, 1 -i.''' V“, s, bipolární desky 1. Jiné alternativní provedení sítě,.kteréý ’ r j+. 4 :. <c\ . ’ je také velmi výhodné, je expandovaný kov získaný?předběžným,, nařezáním tenkých listů,a následující expanzí. Takto, se získá/.; sít s otvory rozličných tvarů, například rhombických,. přičemž části kovu, které vymezují.otvory sítě Jsou natočeny vzhledem k rovině listu. Když je tedy expandovaný kovový, list. opět ..přitlačen proti rovinnému povrchu, vrcholy natočených částí-kovu se stanou oblastmi dotyku. Použije se alespoň,jeden párvýše popsaných sítí pro. zajištění vyšší pružnosti, a přetvořitel^.'?·/' ncsti, propustnosti pro vodné reagencie a průtok vodného.kon:· .* ·>'
-16., .Y iL
-W<- '-ť'| rt.-.
denzátu. Pro tento poslední účel mají mít. sítě rozličné^, otvory, zejména jemnou velikost ok pro. sít v dotyku s elektrodami X a větší oka nro dotyk, s bipolérní. deskou 1. - , - i
- · . - . *'·,· ir · /- ·'* * í··.·
Další provedení předloženého vynálezu předpokládásoučaa- r né použití výše posaných kolektorů 14 podle vynálezu a zejména mřížový materiál na jedné straně membrány;6 a jednuA-iie^(>j;něko'^ lik sítí, volitelně s různými velikostmi ok,na druhé'straně.
·' 'i*··'.
I -•'-J. .i -· 2*?·· :4'i • Podle· dalšího provedení kolektor l'4/;-podle vynálezu/výyór<O..bf^^íi bený bud ze' mřížového materiálu ne.bo z^xiavretvenýoh^ítl^^ŮS.é.'».být použit pouze ná jedné straně membrány 6, zatímco nabdruhéj straně je použit tuhý, vodivý a’porézní materiál, například) · vrstva gpékaného kovu. Tato musí být. dostatečně tenká pro.přizpůsobení profilu bipolární desky 1, která není dokonale; royih-·· A?$· .*” /: t, ··> ··.>·· *. Τ >?X; ,·· 1(f·· -.*·< .
ná, při vyvíjeném tlaku. Poměr mezer a rozměry ;porů..yrstvý:t8pá-/ý;/^gt·. kaného kovu musí být· v mezích uvedených výše·'·pro kolektory >,Λ 5 . · ' ''-V·.· ’ >, 4 * . , t /! 4 ' » ·» ‘ Í podle vynálezu pro umožnění průtoku re agencií a výrobků,' prů-., '--·~· . .-ft' >' . · jí. <j- ’*.%· ·. < ^ίζ-ý.. V' ' toku vodného kondenzátu a množství : dotykových»bodů s elektro- r '···.. · ’ .<#·.’'/·:· .:· ·’· ·., ,· dami X a bi polárními deskami 1. / , ;
Kov kolektoru 14 podle předloženého vynálezu musí být oí dolný proti možnýmu agresivním účinkům, které mohou být vel‘·mi drsné jestliže článek je napájen vzduchem v oddílu kladného , z ' . , j- ' ··'·' ý-.·'· ·Λι ·.. <. ’· ·, pólu a/nebo směsí oxidu uhličitého a vpdíku v oddílech zápor- 1 f ' * .i 5Í · . ' >, . .· ' afj něho pólu* Za těchto podmínek jsou případné vodné kondenzáty/.
* '.X ' ·,1 ;·ί,. $ Λ ··<:?.. I 'Κ··νί; ZT(· :¾.i & hl |
,,ť kyselé. Vezmou-li se v úvahu.obě tyto možnosti a skutečnost, že provozní teplota je vyšší než teplota místnosti, nejvýhodníjrí kov \je nerezavící ocel typu s 18% chrómu a 10%5nildu,'A, přednostně vysoce slitinová ocel, slitiny niklu a chrómu;· titan/ ·‘-. . < -»· r V-4'·-· i , niob, nebo jiné ventilové kovy. Kolektory 14 a bipolární; desky :''^j b· . · * i* Ά| * * - J· ! * i .1 l podle vynálezu mohou být volitelně povlečeny elektricky.
• fej- ·,^'·*:·. ;·«.·<
vodivým filmem, například z kovů skupiny platiny nebo .jejích* < ř .I' · ,y<·' oxidů. Alternativně může-být ochranný film vyroben z vodivých^ : polymerů typu intrisikně vodivých materiálů jako jsou polya^ .' cetylény, polypyroly, polyaniliny a podobně nebo plasty, obsahující vodivé prachy, například grafitový prach. . .
Obr.l a 6 jasně ukazují, že: každý pár bipolérníchdesek '1 z hliníku, nebo jiného deaktivizovatelného;materiálu;nebá; je-^· ‘jj;
ho slitin má uvnitř stlačený pár kolektorů 14 podlé vynálezu. pár elektrod 7 a membránu 6. Tyto elektrody X, které jsou
A.·- V ’ r I
Λ :.--1 · .i··' je,..... «·
-* . . I *> r.
.-17ΐ· 1 v oboru známé, se před vložením mezi.bipolární desky 1,.a. kolektory 14 připojí pod tlakem a při zahřátí-kmembráně 6, případně po nanesení suspenze nebocraztoku obsahujícího polymer,tvořící membránu 6 ne povrch elektrod 21, za účelem usnadnění přilnutí· i; elektrody 2 k membráně 6 jakož i vytvoření rozsóhlé obl8Sti-;‘; trojnásobného dotyku mezi plynem, membránou,6 a katalytickými . částečkami elektrod 7. Jestliže membrány 6 a elektrody 2 jsou ‘ k sobě připojeny k vytvoření jednotné struktury, bipolární desky 1 a kolektor 14 podle vynálezu nevytvářejí podstatné zlepšení chování článku oproti dosavadnímu stavu techniky. Výhody ?. předloženého vynálezu jsou v tomto případě omezeny na-/větší jednoduchost a nižší výrobní náklady, ze jména, pro bipolární·. ý ý desky 1 vyrobené z hliníku nebo jiných deaktivovatelných kovů ’ bez. jakéhokoli ochranného povlaku. •ί*·/.Y.Ay
·. ’.. · ’ ' ' s ' ' · '· ji L· ' ’' - S · , f“. »·’ . t\.
S překvapením bylo zjištěno, že bipolární desky X a ko-? ,<; lektory 14 podle předloženého vynálezu umožňují získat opti-1λ mál ní chování Článků elektrody. na rozdíl od. toho, co jé íná-; mo v oboru, nejsou předběžně spojeny s membránou 6, což zřejmě umožňuje snížit výrobní náklady a omezit nebezpečí poškození choulostivých membrán 6, Bez spojování platnosti předloženého vynálezu s jakoukoli-zvláštní teorií je možno předpokládat/
- · v / .'!'·· ·>**··· */·ϋ ,· r ·:· , že množství dotykových bodů a vysoký tlak získaný y těchto bodech, typický pro výše uvedené kolektory 14 >? mají .schopnosty.
udržet velkou část plochy elektrod 2' v j t^ném mechanickém Λ' styku s membránou 6. Následkem toho je počet;katalytickýchý; částeček uložených v povrchu membrány 6 ,- v oblast i trojitého styku, analogický ve přípádě předloženého vynálezu se-’ '·· lektrodamí 2 pouze připojenými k membráně 6 a ve případě po- ζ psaném v dosavadním stavu techniky s elektrodami j-připojený-γ,· ‘í mi k membráně 6. Naopak bylo zjiětěno. že s kolektory 14 sé-l Γ;
1.... · ' ..Λ&Ά / i·*·1' stávajícími ze zvlněných listů nebo s jednoduše drážkoýánýmiýj bipolárními deskami 1, známými z dosavadního/stavu' .tet^nll^J'^·*;··/^ jsou vlastnosti článku'přijatelné pouze kďyiýelěktró^l^jeoO <· ( připojeny k membráně· Jak bylo. uvedeno, výše, a těmito’:Κο£ΜΛ lektory 14 jsou dotykové plochy při dostatečně vysokém tlaku.2-t omezeny pouze na body křížení, drážek nebo vlnovek a tedyřpou- ;V •ze omezená oblast povrchu elektrod/2 je držená ve styku s membránou.·. Ve zbývající části povrchu elektrod. 2 je dotykový· tlak s membránou 6 nulový a během provozu může diferenciální, rozpínání membrány & a elektrod J způsobit oddálení 'povrchů..· .
f.V· 't 5.'·:'
·.-· ,;>·· ·;·.>!
A' A /to ,·>
·./*/ **Λ·
-> -A
16'’· .“ A·.' ť:
·. '/: · M
1, f <//··· >| •l ·£.? ‘ »Y H í A*·
Vv:.r<í· t v. · + '.·'
-18_ ' · · ·.· , ':
Tato zbývající část.tudíž nijak nepřispívák.chování, článku.
Tyto úvahy mají vysvětlit proč dosavadní stav-technikypopisuje připojení.elektrod. 2- k membráně 6 jako podstatný, činitel pro dobré chování článků a kolektory 14 opatřenými drážkami/ / nebo vlnovkami. ' ' \,,*//,Χ··.4·.·ί.; '·. :>j
Optimální výsledky.získané s elektrodami; ! nepřipojenými Λ k membráně.6 jsou pravděpodobně také důsledkem druhého’ znaku .
kolektorů 14·, totiž přetvořitelnosti a.zbytkové pružnosti p|i ’ <· stlačení. Tento znak umožňuje ve skutečnosti vyrovnat-malé od- , chylky.od rovinnosti rovinných bipolárních desek 1, které ..ne by v ly podrobeny mechanickému, rovnáni povrchu. . j,.· h/Vh ů
Vyrovnání závad rovinnosti,zachovává^rovnoměrné yoz^ dělený dotyk v celém povrchu bipolárních ‘desek 1, elektrod 2.
a membrán 6, čímž jsou zajištěny optimální vlastnosti ;stejnoměr- M·?1 »f.
ným rozdělením proudu. Jak bylo uvedeno,. za účelem dosažení ,ý maximální přetvořitelnosti ?mohou mít elektrody 7 s výhodou i' '‘aZ , I Aí ý přetvořitelnou strukturu. I když tedy mohou být elekt.rodýz!&h vyrobeny jako v dosavadním stavu techniky, ve formě porézních · /,/ <«-<5 listů získéných:· spékáním. směsi obsahující' prachy elektricky; .f - hý vodivých a elektrokatalytických materiálů, polymerového pojiď · ' ·' - > -· “v la a dle volby činidel vhodných pro podporu vytváření. pórů,, , b ··-.
výhodně se vyrábějí z pórovité přetvořitelné vrstvy vodivého.
· - ‘I* i j!,. . f'7 ·-. .--- materiálu. Na tuto vrstvu se nanese rozprašováním nebo natře-τ , . ; ním nebo podobnou technikou suspenze. Suspenze obsahuje kapal-,' né pojivo, prachy elektrokatalytického materiálu a elektricky , ‘ ‘-ý· , ' j . . 4 ’ vodivého materiálu' a polymerové pojivo,.· volitelně obsahující;//· iontové skupiny, s .hydrofobními a hydrofilními .vlastnostmi řízené na řízení sméčitelnosti systému, Porézní vršťvase·pOr tom usuší a podrobí tepelnému zpracování zamířenému na mechanické stabilizování naneseného materiálu. Vhodné vrstvy/jsou/ vyrobeny z uhlíkové tkaniny nebo papíru, volitelně, grafitizo . ' /'·’··. ' -ď V ,..r váného. Uhlíková tkanina se používá přednostně vzhledem ke ,·. větší přetvořitelnosti a pružnosti, což usnadňuje zácliózehí,a sestavování do článku.‘Výrobky tohoto typu obsahující' platinu jako katalyzátor a polytetrafluorethylen jako polymerovou slož- ///
- · ‘ *' · , ' '· J·4 ‘ ·> ' . '·. ’<'·· ;· \ 'K »i* ·£·♦> · ku jsou na trhu například-pod značkou ELÁT oď společnostiíEřZEKť <? U.S.A. Tyto výrobky mohou být použity: jako takové. nebo^ao/ha-b//.?///^ tření .suspenzí nebo. nátěrem obsahujícím iontový polymer;podob- ? V·? ný polymeru tvořícímu membránu 6. Další typy porézních/'vrst-ev ; /
,.V
-19jsou vyrobeny z vrstev.spékaných kovů nebo jemných .mřížek ne-, bo - vícevrstvých tkanin, vyrobených například;z nerezavíςί oce-. ; li, vysoce slitinových ocelí nebo slitin niklu, ohromu-a?t i tanu. Obecně jsou vícevrstvé tkaniny používány přednostně , syohjLedem.ý < na jejich přetvořit elnost<V .jiném provedeni<tyto ;vrstvy;vyrobený . ' , r' ·,·>«. A _ ''* . · · _ -/y , řiď··;'.' z vícevrstvé tkaniny mohou působit, současně-jako-kolektory/1^ · . . '· - -.'.''v ' ί;'*' «/·.’ ?
a elektrody ]_. V tomto případě výěe uvedené suspenže^obsahu+; jící elektrokatalytické částečky ije' nanesená pouze náipcíyrch, ' 1 ' ' · I , . J· . 1 ' í ?l ·**· ·’.
který má být uveden do styku s membránou 6.
Obr.6 znázorňuje sestavu vytvořenou z množství .elementór/,'1^· nich článků z obr.l. pro vytvoření elektrochemického článků .podle;!W •Ή.'
Λ, ··*» i.· 'V. ?
. i M/
W .·* předloženého vynálezu, obsahujícíbipolární desky 1, kolektory 'V
14, elektrody 7, rámy 8,; iontoměničové membrány 6, koncovéÍJ · ’. desky.1£ a tlačné desky 17. Bipolární desky 1 jsou;provedeny s vnějšími přívody 16, které když .byly připojeny,, umožnujíč/ě./^h/^í zkratovat dvě nebo více bipolárních desek 1 elementárních (člán-‘ /7/ ků ve případě poruchy funkce. Tentýž výsledek by bylo možné ' . získat s bipolárními deskami 1 opatřenými výklenky vhodného-, ’ ’ v ’ ” *7*ϊ· Λ Mi· , tvaru. Tento typ působení umožňuje bezpečný provoz článku ? : obsahujícího velký počet, elementárních článků spojenýchýdo/|'/'.· .o; serie a.je tedy krajně užitečný z praktického hlediska? Déle- ’// budiž uvedeno, že zkratování je účinné pouze tehdy,jestliže;,.
··# * ' l i1 ohmický úbytek ve zkratovaných bipolárních deskách 1 napříč . - - S. ' protékaných elektrickým proudem je zanedbatelný: tó áe/získá?^?/ bipolárními deskami X vyrobenými z vysoce vodivých materiálů jako je hliník nebo jeho slitiny. . . .
Vynález je podrobně vysvětlen na dále uvedených příkladech, které nikterak neomezují rozsah myšlenky vynálezu. Příklady jsou omezeny na. palivové články. ή'?. ;
.íč:· , -f·' ; ·/. '.·Ίϊ·.·
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Čtyři palivové články, každý sestávající ze tří elementárních.; článků obsahujících, dvě tlačné desky 17 podlé obr.6,/dvě. koncové desky 18 podle obr.6' a dvě bipolární; desky 1, třií^Ěry|č kolektorů 14, tři. páry .'elektrod· £, tři membrány 6 a tři/páry . rámů 8 byly sestaveny, jak je znázorněno na obr.6. Obecné' ' provozní podmínky udržované konstantní během všech zkoušek byly tyto: ;
-20- Rozměry elektrod £ a kolektorů 14: 10x10 cnT
- membrány: Nafioh(R) 117 společnosti Du Pont, USA
- aktivní plocha membrán: 10x10 cm — '2 .
-lité rámy 8 mající vnitřní rozměry 10x10 cm a vnější rozměry 20x20 cnr , tlouštku 2 mm, opatřeny otvory.9 a 10,- kanály 11, žebry 22 výšky 0,1 mm, vnitřní·· osazeni.13 - hloubky 0,5 mm s vnějším-rozměrem 11x11 cm^ podle,obr.3. Konstrukč,· - ' . . . ··'·’. ·\· .-r ...
ní materiál'Hytrel(R) společnosti Du Pont, USA;
í : · ř>
.·· Λί·\.· ' &
- bipolární desky 1 a koncové desky 18.' s·.vnějšími rozměry? 2 . k-?'b\A‘/'kk ' » · , Jjt' vk-;št
20x20 cm,., opatřené otvory. 2 a.4a. jiné ^znáky’uvedehó^déle^íy?
“ ·,;.. · ’ *; : ··.'. 'i./ .'·· i
- 'napájení anodových oddílů čistým vodíkem tlaku 2 atm.předeΜ·-; ’.?
q ' ' *t’.· ,-k hřátým a předem navlhčeným na 70 C ve vnějším sytiči^tij^ůtíOk*· zdvojen vzhledem ke- sťechiometrii reakce; . ' ?. Λ.“?? v . - napájení katodových oddílů čištěným vzduchem tlaku^il^aťm·,·'/^' předehřátým a předem navlhčeným na 50°C' ve vnějším býtiči,? k?' ^>:;?4 průtok trojnásobný'vzhledem ke stečiometrii reakcá; - ;k'k'y? '-y· X·'?? | -. pracovní teplota· 80°C r?*.'··!
'- celkový proud: 50'A, , odpovídající .proudové .''hustot δ ^.·ηύί·ώάΐνια^5’ ploše elektrod rovné . 5000 A/m^· ' ' - . · .'-M?‘f^.A·'''·'.'jk
- celková provozní doba pro každou zkoušku uvedena dále; vždy.
však mezí 300 a 400 hodin, se startem a koncem vždy na zá- čátku a na konci každého pracovního'dne. ’. kj:4kJ :;kXý·
Každý palivový článek byl opatřen kombinací těchto alternativ:
A. bipolární desky 1 a koncové desky 18 ze slitiny, hliníků·,ΰΚΙ - ' i,;j ; 5076 (italská norma), vyrobené tlakovým litím dóyforénuÍmájí-^ dVÍ .cí· tlouštku 5 mm a. opatřené vnitřními kanály '5? prů'ctOžehía’ ''·'··· -v/; '·Ή?^Μ^·ϋ'.·?7
Λ vyrobenými z nerezavící. oceli typu s .18% chrómu'a lOflS^lk- - .4
......
r F w
,ύ-'.ΛΛ t w ·*. ř kk. !
,1.
kXk· třV'·'/ κ ý. f·.
________i
M'lu a majícími průměr 3.mm a s kanály, 2 .podle obr.lkŮJŽ^kyí.
/'...i
B. stejné bipolární desky 1 akoncové desky 18 jako vA.rozdílný je pouze konstrukční materiál titan místo slitiny ? .. hliníku. . '
0. bipolární desky 1 a koncové desky 18 ze slitiny hliníku Ánticorodal 100 TA16(Italská norma) vyrobené vyříznutím ? z komerčních plechů tlouštky 3 mm, bez vnitřních chladicích kanálů 2 a kanálů 3. V tomto případě byl vnějšírozměřdesek zvětšen na 30x30 cm pro umožnění chlazení dmyrhaným·/ „,·.·. vzduchem' 7·' ' . ' ; '« <
i D. stejné bipolární desky 1 jsko v C. avšak s dotykovOýmjpo-?.<.> vrchem s kolektory 14 povlečeným chromovým filmem.vytvořeným b1 λ >
• 7k .1 Ibí
Ί -V· ř'W . !.ϋ.
ΐ.··ύ·.' _*·+ galvanickým ukládáním;
E. stejné bipolární desky 1 jako v C., avšak sedotykovým povrchem s kolektory 14 povlečeným vodivým filmem z polymeru ze skupiny polyanilinů. '. <'
F. elektrody 2. vyrobeny z ohebné vodivé uhlíkové tkaniny povlečené na jedné straně, filmem obsahujícím elektrokatalytické částečky platiny nanesené na aktivním uhlí a polymerové pojívo a na druhé straně s hydrofobním porézním a vodivým fil-/\ mem na bázi polytetrafluoretylénu značky ELAT společnosti ý
E-TEK, USA , o tlouštce 0,5 mm, s obsahem platiny O,5fmg/cm2.
O. Stejné elektrody 1 jakov F. s dalším nanesením polymeru podobného polymeru membrány na straně obsahující katalyzátor, < nanesený natřením nebo nastříkáním roztokem perfluorováného ····,·' polymeru obsahujícího sulfonoyé skupiny a majícího znáčku J ' Nafion Solution 5%. společnosti Solution Technology, USA/ .
H. elektrody stejné jako v G., kde však ohebná uhlíková tkáni- J · na je nahrazena tuhým vodivým karbonovým: grafitovým-papírem ýb-jb-.
značky TGHP 030 společnosti Toray, Japonsko; . ' .>··' ,·'
I. elektrody stejné jako v G. kde však ohebná uhlíková tkanina je nahrazena vícevrstvou tkaninou z nerezavící oceli typu 1C% chrómu, 102 niklu, 2% molybdenu;
L. kolektory.ze mřížového materiálu podle obr.5 vyrobené ze slitiny 502 chrómu a 502- niklu se středním průměrem pórů y , ; 0,2 mm a o tlouštce 2 mm. Materiály tohoto typu jsou běžně dodávány rozličnými společnostmi a obvykle se označují jako kovová pěna; //:
M. kolektory stejné jako v L. mající střední průměr pórů 1 mm< V ..
N. kolektory stejné jako v L. mající, střední průměr, pórů. 3 mm ý o, kolektory sestávající ze tří na sebe položených sítí 'vyrobených ze drátu z nerezavící oceli o složení 18% chrómu a 10% niklu, drát má průměr 0,3 mm a sítě mají otvory 0,5x0,5 mm;
P. kolektory sestávají ze dvou expandovaných listů z titanu majících otvory tvaru diamantu s největším rozměrem 1 mm ř n° straně expandovaného listu přilehlé k elektrodě a 3 mm
B ' j Λ na straně expandovaného listu přilehlé k bipolární desce; . listy jsou vyrobeny z plechu tlouštky 0,5 mm povlečeného vrstvou platiny tlouštky 0,3/Um vytvořenou galvanickým ukládáním ·;
Q. kolektory sestávají z vícevrstvé tkaniny z kovového drátu
....... - . .,:....-22-.....- - - ~ --- -...............- . // o průměru 0,15 mm vyrobeného z nerezavící oceli typu s 1£%. . :/ chrómu, 10% niklu a 2% molybdenu, tkanina mé pí i stlačení · ύ tlouštku 2 mm a je. dodávána společností Costacurta, Itálie.· v/ [
R. kolektory jsou vyrobeny z vrstvy s né kaného,’kovu .jako* je./,// /i,/- >
i J . Í ' **J- 1 ' ' , tf - ~ * *' '* ‘‘ nerezavící ocel typu s 18% chrómu, 10% niklu a vrs.tve/mó.YY ; / tlouřtku 2-mm. · · ; /· / ;/,tf. ··.?/
Střední napětí na jednom elementárním článku vyjádřená ve V / ;.··/··.'’.// jsou uvedena v tabulce 1 pro palivové články opatřené bipolár- ', ·: / ními ^eskami typu A. '' '/· //:;.'./
Teplota desek bvla řízena nucenvm oběhem demineralizované / S/.r. , J vo^y 75 · .
Tabulka I # ·· ·'» ·'·.’· />;:;:.'·
elektroda F G H .·' i (»·) /·
kolektor
L (*) 0,65 0,7 0,7
L 0,6 .0,7 0,6 .w · MS'
M 0,6 0,7 0,6 ' · í ,
' N 0,55 0,65 0,6 =-
0 0,6 0,7 0,65 n..
P , °»6 0,7 0,6 ==' /. Λ.
Q 0,6 0,7 0,65 θ·7 2?'.·/;
R 0,45 0,5 0,45 í
L + P (***) 0,6 0,7 . 0,6 ==
L + R (***) 0,6 ... -<ΜΣ~, 0,6 == ....
(*.) data získaná s elektrodami spojenými s membránou . :/·//.·,,/?..<//·· (*x) vícevrstvá tkanina působí současně jako elektroda i kolektor :. («».). kolektory vyrobené ze spékaných materiálů typu B a,navrstvéné expandované sítě typu P instalované-, v anodových?.oddílech ' ;
Lata uvedená v tabulce; 1 mohou-být vysvětlena taktor’;///-- >/*//
- data získaná s elektrodami spojenými s membránou (řádek Lat) ’ představují srovnání s. dosavadním stavem techniky. Je, zřejmé, ^.,/-./
Že předběžné zpracování elektrod roztokem, polymeru podobného·/,'1·;' polymeru membrány, působí určité zlepšení chování. .
- množství dotykových bodů na jednotku povrchu je významné,/'/ ·'// pro optimální chování. Třírozměrná sít typu N vyznačená? - /'. .’/.
?
. V íih j,'·
». JV . , ,·ν?> -*
....... ............ -23- ’ ' ' ...........
póry o střední velikosti 3 mm je ve skutečnosti konstantně vyznačena nedostatečnými napětími.
- přetvořitelnost.kolektorů. .a elektrod je klíčový činitel, jak je ukázáno nedostatečnými napětími získanými se spékanými materiály (řádek R) as thým grafitovým papírem použitým jako podklad pro elektrody (sloupec H).
- ve případě kolektorů vyrobených ze spékaného materiálu (řádek R), neuspokojivé chování je také alespoň částečně . působeno zaplavením oddílů, pravděpodobně katodových pozítiv. žních oddílů vodným kondenzátem vytvářeným během provozu />· >a zadržovaných působením kapilarity v malých pórech spékáného materiálu; ů
- optimální a stálé hodnoty napětí, typické pro všechny zkouŠ ’ i ’ ’’ ky, ukazují, že elektrický odpor mezi kolektory podle předloženého vynálezu a rovinnými bipolárními deskami ze slitin < hliníku bez elektricky vodivého ochranného povlaku je krajně snížen. Tento výsledek je velmi překvapující uvéží-li se/ Že hliník a jeho slitiny se povlékají přírodním elektricky, izolujícím oxidem, zejména za tepla a za přítomnosti vodní páry, což jsou typické provozní podmínky palivových článků. · Potvrzení tohoto závěru je dáno napětími velmi podobnými' ' napětím získaným s bipolárními deskami hé/pčhra^ým gppvíá^p: ,ν· kem z chrómu (typ D) a vodivým polymerovým materiálem (typ E)*.
Přiklad 2
Byla opakována stejné zkouška jako ve příkladu 1, vyzná- , čená použitím elektrod typu G a kolektorů typu R ze spékaného materiálu, kdy? napřed byly bipolární desky, koncové desky a ; kolektory hydrofobizovány ponořením do suspenze polytetraflu- . oretylénu značky Teflon 3ON společnosti Du Pont a potom byly tepelně zpracovány při 15O°C. Napětí měřená za stejných podmínek zkoušky jako ve příkladu 1 byla mezi 0,55 a θ,65 V· Toto zlepšení může být odůvodněno nižším sklonem spékaného materiálu zadržovat vodu vyvíjenou kondenzací během provozu..
Přiklad 3
Byl použit stejný Článek jako.ve příkladu 1 vyznačený přítomností elektrod typu G a kolektorů typu L a byl; podroben, opakovanému zkratování druhého elementárního Článku spojením vnějších přívodů 16 z obr.l svorkami. Střední napětí jiných
-24elementárních Článků se.během period zkratováni neměnilo.a /. zkratovaný elementární článek dosáhl zanedlouho po rozpojení . svorek normálního napětí. Maximální napětí mezi bipolárními
Ť-1 · . ' ’ .
deskami zkratovaného elementárního článku ,bylo 20 až 30 mV. ,
Příklad 4 : r · Λ·.'
Byl zkoušen vliv různého typu bipolérních desek á koncových desek na napětí opakováním zkoušek z ipřfkladu 1 při použití .·?,' elektrod typu G a kolektorů typu L a nahrazením litých bipolárnich desek a koncových desek ze slitiny hliníku (typ A) podobnými vyrobenými, z titanu (typ B)· Byla zjištěna střední napětí elementárních článků mezi 0,68 a 0,71 V v podstatě po- <-·· dobná napětím typickým pro palivový článek mající bipolární' desky a koncové desky ze slitiny hliníku. Podobné výsledky byly · Λ, získány další náhradou bipolární ch desek typu B deskami typu 0 /, ; ze slitiny hliníku. Chlazení bylo prováděno nuceným oběhem ,· předem ochlazeného vzduchu přiváděného oddělenými potrubími';,. < /!· umístěnými pod každým elementárním článkem. ’ ·,'
Přiklad 5 ’
Byla provedena řada zkoušek pro získání dalších srovnává- \ cích dat s dosavadním stavem techniky. Dva palivové plánky byly vyrobeny ze tří elementárních článků obsahujících bipolár- \ ní desky opatřené drážkami směrovanými tak, aby působily jako rozdělovače proudu, a sestávající z grafitu popřípadě ze sli- ; tiny hliníku, typu UNI 5076. Bipolární desky a koncové desky byly dále opatřeny vnitřními kanály pro chlazení, ?.
Drážky byly směrovány tak, aby se křížily v kolmém směru . pro každý pár přilehlých stran bipolárních desek á koncových desek.
Elektrody byly typu G ze příkladu 1 a membrány byly typu. , Nafion(R) 117. Palivový článek opatřený bipolárními deskami;a koncovými deskami z grafitu as elektrodami.«pojenými s membránou byl provozován *za stejných podmínek jako ve příkladu 1’ ? a výsledek se vyznačoval.nejlepšími středními'hodnotami1 napětí <' ve vztahu k elementárním prvkům,měřeným za různých podmínek a uváděným v tabulce! (0,7 V). Nicméně stejný palivový článek opatřený elektrodami typu G nespojenými s membránou měl zcela nevyhovující střední hodnoty.napětí rovné od 0,5 do 0,55 V, což ukazuje, že pouze kolektory podle předloženého
-25vynálezu s je ji ch množstvím dotykových bodů jsou schopny zajistit uspokojivou a rozsáhlou spojitost mezi povrchy membrán./ a povrchy elektrod když tyto nebyly předběžně spojeny. / . Jak bylo uvedeno výše, palivový článek obsahující drážkováné bipolární desky a koncové desky ze slitiny hliníku a.elektrody typu G připojené k membráně, ukazoval velmi uspokojivé,7;../ chování na začátku zkoušky. Nicméně napětí rychle klesla na nízké hodnoty (0,4 V) asi za 100 hodin provozu, což.ukázalo,: , že pouze kolektory podle předloženého Vynálezu mají schopnost udržet dotykový-odpor na zanedbatelných hodnotách během času.
Pro potvrzení této skutečnosti byla provedena další zkouška s palivovým Článkem obsahujícím drážkované bipoiářní desky. a drážkované koncové desky ze slitiny hliníku, elektrody typu G ze příkladu 1 nepřipojené k membránám a kolektory podlé předloženého vynálezu typu M podle příkladu 1. Výsledná napětí bylá uspokojivá, rovná 0,6.0 až 0,65 V a stálá s časem. Toto prove- ? dění bylo zvláště účinné pro odtok vodného kondenzátu vyvíjeného v katodovém pozitivním oddílu, kde drážky bypolárníóh desek a koncových desek byly umístěny svislé.. /‘ u’e zřejmé, že je možná řada obměn vé provedení vynálezu aniž by se vybočilo z rámce myšlenky vynálezu, kterou defi- ./7? nují následující patentové nároky. . /-7-//.-

Claims (35)

1. Elektrochemický^TSné^*^ <F , ý bipolární^yyŮesŽ^Zb/ opatřený^, otvory pro přívod plynných reagencií a odvádění produktů a zbytkových reagencií, pár kolektorů proudu propustných pro proud plynu, pár elektrokatalytických porézních elektrod, iontoměničovou membránu a pár rámů, vyznačující se'. ·' tím, že alespoň jeden z kolektorů (14) je z porézního materiálů majícího zbytkovou přetvořitelnost a pružnost při stlačení a je opatřen množstvím bodů pro elektrický dotyk mezi bipolár- nimi deskami (1,18) a elektrodami (7).
2. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující se tím,\ . že kolektor (14) mající zbytkovou přetvořitelnost. a pružnost jé třírozměrná sít kovových drátů Obsahující koncové úseky ' \ (15) alespoň části zmíněných drátů. ·. '- ·'
3. Elektrochemický Článek podle nároku 2, vyznačující se tím, že zmíněná třírozměrná sít niá porovitost alespoň rovnou 50% a průměr drátů od 0,01 do 1 mm.
4. Elektrochemický Článek podle nároku 1, vyznačující se tím, h. že kolektor (14) mající zbytkovou přetvořitelnost a pružnost ;
w , , sestává z alespoň dvou na sobě uložených sítí, <
5. Elektrochemický článek podle nároku 4, vyznačující, se tím, že zmíněné sítě mají různou velikost ok, menší pro sít, která .. je ve styku s elektrodami (7) a větší pro sít, která je ve . styku s bipolárními deskami (1,18). '
6. Elektrochemický článek podle nároku 4, vyznačující se tím, ,
PATENTOVÉ že sítě jsou zvoleny ze skupiny zahrnující tkaniny kovových drátů a nebo expandované kovové listy. . Λ č.
7. Elektrochemický článek podle,nároku 6, vyznačující se tím, že kovové dráty mají příčný průřez tvaru mnohoúhelníka*
8. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že.kolektor (14) mající zbytkovou přetvořitelnost a pružnost . sestává z matrace vyrobené z propletených kovových Šroubovicovitých cívek nebo z vícevrstvé tkaniny.
.
9. Elektrochemický, článek podle nároku 1, vyznačující Se tím, . že oba kolektory (14) mají zbytkovou přetvořitelnost a pruž- . nost.
10. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhý kolektor (14) je.tuhý porézní list. ..... '......~....... ’ -27-............ . .. . .... ..., . ..
11. Elektrochemický článek-podle nároku 10, vyznačující se tím, , že tuhý porézní list je spékaná kovová vrstva.
12; Elektrochemický článek podle nároku 2, 4 nebo 8, vyznáčů- /' jící se tím, že kolektory (14). mají mezery o velikosti od 0,1 do 3 mm. ' ' ' .' '
13. Elektrochemický.článek podle nároku 2 nebo 8, vyznačující se tím, že kolektory (
14) mají tlouštku od 0,5 do 5 mm. ·. . .. ···14. Elektrochemický článek podle nároku 2 nebo 8, vyznačující
V . ' ' >
se tím, že kolektor (14) obsahuje jemnou kovovou sít přiléhající k elektrodám (7). /’ ' A · ' ·> ‘
15. Elektrochemický Článek podle nároku 1, vyznačující se tím, , že kolektory (14) jsou z.materiálu odolného proti korozi zvoleného ze skupinyzahrnující nerezavící oceli,, vysoce slitinové. Λ . oceli a slitiny niklu a chrómu. ?
16. Elektrochemický Článek podle nároku 1, vyznačující se tím,. ( že kolektory (14) a bipolární desky (1,18) jsou hydrofobní, ’Λ>..
17. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující,se tím, l Že bipolární desky (1,18) mají rovinný povrch,
MS. Elektrochemický'článek podle nároku 17, vyznačující se tím, že bipolární desky (1,18). jsou vyrobeny litím nebo stříháním ·, z komerčních plechů bez dalšího opracování povrchu.
1$. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující septim, ·?; že bipolární desky (1,18) mají drážkovaný povrch.: · . ;
20. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující ,se tím, v i že bipolární desky (1,18) jsou opatřeny kanály (3) pro rozvod a odvádění reagencií a výrobků.
21. Elektrochemický článek podle, nároku 1, vyznačující se tím,
Že bipolární desky (1,18) jsou opatřeny vnitřními kanály (5) pro. chlazení kapalným nebo plynným prostředkem.
22. Elektrochemický článek podlé nároku 1, vyznačující se tím,.
Že vnější rozměr bipolárních desek (1,18) je zvětšen pro umožnění chlazení plynným nebo kapalným prosředkem. ' ,/. >
23. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující se tím, ’ že bipolární desky (1,18) jsou vyrobeny z kovů nebo slitin ý deaktivovatelných ochrannými elektricky izolujícími oxidy, zvolenými ze skupiny zahrnující hliník, titan', zirkon, niob, tantal a jejich slitiny.
24. Elektrochemický článek podle nároku 23, vyznačující se tím, že dotykový odpor mezi bipolárními deskami (1,18) a kolektory
-28¢14) je mezi ICO a 5 miliohm/cm2 a ú ak vyvíjený na bipolární 2 desky je od 0,1 do 80 kg/cm . . . ' ,
25. Elektrochemický článek podle noroku 1, vyznačující ae tím, že bipolární desky (1,18) jsou z materiálu odolného proti korozi zvoleného ze skupiny zahrnující grafit, nerezavící oceli, vysoce slitinové oceli a slitiny niklu a chrámu. .
26. Elektrochemický článek podle nároku 23, vyznačující se tím,
Že bipolární desky (1,18) jsou opatřeny povlakem z elektricky, vodivého materiálu zvoleného ze skupiny zahrnující chrom, kovy skupiny platiny nebo jejich oxidy a vodivé polymery.
27. Elektrochemický článek podle nároku 26, vyznačující;se tím, že vodivé polymery jsou zvoleny ze skupiny polymerových matric obsahujících vodivé Částečky a intrisikně vodivé polymery,
28. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující se tímp že rámy (8) jsou vyrobeny z elastomerového materiálu způsobí- ;ř lého k lití do forem a obsahují otvory (9) pro přívod a odvádění reagencií a výrobků.a mají osazení (13) pro uložení elektrod (7) a žebra (12) pro utěsnění a oddělení reagencií a výrobků, . .
29. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující se tím, .’.· že elektrody (7) jsou vyrobeny z porézní vodivé vrstvy opatře-. né povlakem obsahujícím katalyzátor a povrchem obsahujícím / hydrofobní materiál.. '·// '' <
30. Elektrochemický článek podle nároku 29, vyznačující se tím, že zmíněná vrstva je ohebná uhlíkové tkanina. . . .
31. Elektrochemický článek podle nároku 29, vyznačující se tím, že zmíněná vrstva je karbonový papír.
32. Elektrochemický článek podle nároku 29, vyznačující se tím, že zmíněná vrstva je ohebná tkanina z kovu odolného proti koro-.
zi zvoleného ze skupiny zahrnující nerezavící oceli, vysoce t slitinové oceli a slitiny niklu a ohromu. V 7
33. Elektrochemický Článek, podle nároku 29, vyznačující se tím, že elektrody (7) jsou opatřeny povlakem z polymeru majícího vlastnosti iontoměniče naneseným na povrch obsahující katalyzátor.
34. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektrody (7) nejsou spojeny s membránou (.6) před sěstávením elektrochemického článku, '
35. Elektrochemický.Článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektrody (7) jsou před sestavením článku spojeny s membránou (6) a tvoří jednolitou strukturu. ; . ’ ·.
Zastupuje
JUOř.
36·. Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující se tím, Že bipolární desky (1,18) jsou opatřeny vnějšími spojkami (16) .t.·.' vhodnými pro zkratování. , Λ.·'
37· Elektrochemický článek podle nároku 1, vyznačující setím, že je to palivový článek napájený plynnými reagenciemi obsahuτ' ' jícími vodík a .kyslík. .
CZ94986A 1993-04-30 1994-04-25 Electrochemical cell with membranes for ion exchange and with bipolar metallic plates CZ98694A3 (en)

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
CZ98694A3 true CZ98694A3 (en) 1994-10-19

Family

ID=11365953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ94986A CZ98694A3 (en) 1993-04-30 1994-04-25 Electrochemical cell with membranes for ion exchange and with bipolar metallic plates

Country Status (16)

Country Link
US (3) US5482792A (cs)
EP (1) EP0629015B1 (cs)
JP (1) JP2953555B2 (cs)
CN (1) CN1076887C (cs)
AT (1) ATE210339T1 (cs)
AU (1) AU674931B2 (cs)
BR (1) BR9401641A (cs)
CA (1) CA2121455C (cs)
CZ (1) CZ98694A3 (cs)
DE (1) DE69429304T2 (cs)
DK (1) DK0629015T3 (cs)
ES (1) ES2169050T3 (cs)
FI (1) FI941932A7 (cs)
IT (1) IT1270878B (cs)
RU (1) RU2126569C1 (cs)
SK (1) SK50694A3 (cs)

Families Citing this family (263)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
AU4186096A (en) * 1994-12-17 1996-07-03 Loughborough University Innovations Limited Electrolytic and fuel cell arrangements
AU4421096A (en) * 1995-05-01 1996-11-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Electrochemical cell having a resilient flow field
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
DE19533773A1 (de) * 1995-09-12 1997-03-13 Basf Ag Plattenstapelzelle
US5702755A (en) * 1995-11-06 1997-12-30 The Dow Chemical Company Process for preparing a membrane/electrode assembly
ATE245852T1 (de) * 1995-10-06 2003-08-15 Dow Global Technologies Inc Fluessigkeitsverteilungsstrukturen fuer membran- elektrode-anordnungen von brennstoffzellen
US6312845B1 (en) 1995-10-06 2001-11-06 The Dow Chemical Company Macroporous flow field 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
US6300001B1 (en) * 1997-01-22 2001-10-09 Siemens Aktiengesellschaft Fuel cell and use of iron-based alloys for the construction of fuel cells
US6146780A (en) * 1997-01-24 2000-11-14 Lynntech, Inc. Bipolar separator plates for electrochemical cell stacks
US6287431B1 (en) 1997-03-21 2001-09-11 Lynntech International, Ltd. Integrated ozone generator system
US5989407A (en) * 1997-03-31 1999-11-23 Lynntech, Inc. Generation and delivery device for ozone gas and ozone dissolved in water
US6576096B1 (en) 1998-01-05 2003-06-10 Lynntech International, Ltd. Generation and delivery device for ozone gas and ozone dissolved in water
AU727997B2 (en) * 1997-04-07 2001-01-04 Dow Chemical Company, The 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
US5942347A (en) * 1997-05-20 1999-08-24 Institute Of Gas Technology Proton exchange membrane fuel cell separator plate
IT1293814B1 (it) * 1997-08-04 1999-03-10 De Nora Spa Cella a combustibile a membrana a scambio ionico con raffreddamento periferico
AU2724899A (en) * 1998-02-10 1999-08-30 H2-Interpower Gmbh Fuel cell with solid electrolyte and planar structure
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
CN1151573C (zh) * 1998-06-30 2004-05-26 松下电器产业株式会社 固体高分子电解质燃料电池
CA2303212A1 (en) 1998-07-10 2000-01-20 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho A fuel cell separator and a method for producing the same
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
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
US6261710B1 (en) 1998-11-25 2001-07-17 Institute Of Gas Technology Sheet metal bipolar plate design for polymer electrolyte membrane fuel cells
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
US6251308B1 (en) * 1999-03-19 2001-06-26 Premix Highly conductive molding compounds and fuel cell bipolar plates comprising these compounds
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
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
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
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
US7153409B2 (en) * 1999-12-16 2006-12-26 Proton Energy Systems, Inc. Electrochemical cell system and method of operation
AU2907801A (en) * 1999-12-16 2001-06-25 Proton Energy Systems, Inc. Low gravity electrochemical cell
DE19960815A1 (de) * 1999-12-16 2001-07-19 Siemens Ag Brennstoffzellenblock
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
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
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
US6602626B1 (en) 2000-02-16 2003-08-05 Gencell Corporation Fuel cell with internal thermally integrated autothermal reformer
WO2001071842A2 (en) 2000-03-17 2001-09-27 Allen Engineering Company, Inc. Fuel cell stack assembly
DE10015360B4 (de) * 2000-03-28 2006-11-23 Ballard Power Systems Inc., Burnaby Separatoreinheit für Elektrolysezellen und Brennstoffzellen
AU2000241817A1 (en) * 2000-03-31 2001-10-15 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
JP4788018B2 (ja) * 2000-06-08 2011-10-05 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用燃料補給システムおよび移動体
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
WO2002015302A2 (en) 2000-08-14 2002-02-21 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
ATE439148T1 (de) * 2000-12-12 2009-08-15 Tersano Inc Vorrichtung zur erzeugung und applikation von ozonisiertem wasser
WO2002080295A2 (en) * 2001-01-19 2002-10-10 World Properties Inc. Apparatus and method for electrochemical cell components
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
FI20011044L (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
US20040234836A1 (en) * 2001-07-31 2004-11-25 Hiroshi Orishima 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
GB2382455B (en) * 2001-11-07 2004-10-13 Intelligent Energy Ltd Fuel cell fluid flow field plates
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
RU2208156C1 (ru) * 2001-12-13 2003-07-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Самарские Горизонты" Источник питания скважинной аппаратуры
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
EP1327492A1 (en) * 2002-01-15 2003-07-16 N.V. Bekaert S.A. Porous metal stack for fuel cells or electrolysers
EP1328030A1 (en) * 2002-01-15 2003-07-16 N.V. Bekaert S.A. Metal stack for fuel cells or electrolysers
AU2003211785A1 (en) * 2002-03-04 2003-09-16 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
US6926986B2 (en) * 2002-04-29 2005-08-09 Energy Conversion Devices Fuel cell with encapsulated electrodes
US6828057B2 (en) * 2002-04-29 2004-12-07 Energy Conversion Devices, Inc. Fuel cell with framed electrodes
RU2264003C2 (ru) * 2002-05-10 2005-11-10 Сони Корпорейшн Топливный элемент, способ электропитания с использованием топливного элемента, функциональная карта, механизм подачи газа для топливного элемента и генератор, и его производство
US7241334B2 (en) * 2002-05-23 2007-07-10 Columbian Chemicals Company Sulfonated carbonaceous materials
US7125625B2 (en) * 2002-05-31 2006-10-24 Lynnetech, 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
US7001687B1 (en) 2002-10-04 2006-02-21 The Texas A&M University System Unitized MEA assemblies and methods for making same
US7005209B1 (en) 2002-10-04 2006-02-28 The Texas A&M University System Fuel cell stack assembly
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
WO2004051765A2 (en) * 2002-12-04 2004-06-17 Lynntech Power Systems,Ltd. Self-aligning components for electrochemical cells
US7736783B2 (en) * 2002-12-04 2010-06-15 Lynntech, Inc. Very thin, light bipolar plates
US6887613B2 (en) * 2002-12-04 2005-05-03 General Motors Corporation Corrosion resistant PEM fuel cell
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
WO2004059043A1 (en) * 2002-12-23 2004-07-15 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
CA2461303A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-19 Ballard Power Systems Inc. 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
US20050031936A1 (en) * 2003-05-16 2005-02-10 Joos Nathaniel Ian Symmetrical flow field plates
DE10323881A1 (de) * 2003-05-26 2004-12-23 Siemens Ag Kontaktvorrichtung sowie Brennstoffzellenstapel bzw. Brennstoffzellenblock mit einer derartigen Kontaktvorrichtung
WO2005020346A2 (en) * 2003-06-27 2005-03-03 Ultracell Corporation Micro fuel cell architecture
US6942941B2 (en) * 2003-08-06 2005-09-13 General Motors Corporation Adhesive bonds for metalic bipolar plates
US20050037935A1 (en) * 2003-08-11 2005-02-17 Abd Elhamid Mahmoud H. Composition and method for surface treatment of oxidized metal
US7396559B2 (en) * 2003-08-11 2008-07-08 General Motors Corporation Method of making an electrically conductive element for use in a fuel cell
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
WO2005028714A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 Hydrogenics Corporation Apparatus and method for reducing instances of pump de-priming
WO2005028710A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 Hydrogenics Corporation Electrolyzer cell arrangement
US20050186458A1 (en) * 2003-09-22 2005-08-25 Ali Rusta-Sallehy Electrolyzer cell stack system
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
US20090202879A1 (en) * 2004-11-25 2009-08-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel cell
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
JPWO2007069404A1 (ja) * 2005-12-16 2009-05-21 株式会社エクォス・リサーチ 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
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
EP2130254B8 (en) * 2007-02-06 2018-06-13 Nuvera Fuel Cells, LLC Bipolar unit for fuel cell provided with porous current collectors
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
ES2499393T3 (es) * 2008-04-11 2014-09-29 Christopher M. Mcwhinney Membrana de aparato 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
US8450023B2 (en) * 2008-06-23 2013-05-28 Nuvera Fuel Cells, Inc. Fuel cell design based on a framed bipolar plate
KR101782808B1 (ko) 2008-06-23 2017-09-28 누베라 퓨엘 셀스, 엘엘씨 감소된 질량 전달 제한을 갖는 연료 전지
RU2382443C1 (ru) * 2008-08-18 2010-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" (ООО "Национальная инновационная компания "НЭП") Электрод топливного элемента
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
RU2388849C1 (ru) * 2008-10-02 2010-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" Коллектор тока для электролизера воды или топливного элемента с твердым полимерным электролитом и способ его изготовления
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
DE102010029966A1 (de) * 2009-06-10 2010-12-16 Wieland Kg Verbesserter Elektrokatalysator, Brennstoffzellen-Kathode und Brennstoffzelle
CA2784650A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 Topsoe Fuel Cell A/S Manufacture and calibration process for an interconnect for a fuel cell or a fuel cell stack
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
US9637397B2 (en) 2011-10-27 2017-05-02 Pentair Residential Filtration, Llc Ion removal using a capacitive deionization system
US9695070B2 (en) 2011-10-27 2017-07-04 Pentair Residential Filtration, Llc Regeneration of 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
US8671985B2 (en) 2011-10-27 2014-03-18 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
KR102123785B1 (ko) * 2012-08-17 2020-06-18 누베라 퓨엘 셀스, 엘엘씨 전기화학 전지에 사용하기 위한 양극판의 디자인
US9873951B2 (en) 2012-09-14 2018-01-23 Avantium Knowledge Centre B.V. 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
ES2718727T3 (es) * 2014-06-27 2019-07-04 Nuvera Fuel Cells Llc Campos de flujo para su uso con una celda electroquímica
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
BR112019008041A2 (pt) 2016-10-21 2019-07-02 Nantenergy Inc elétrodo de combustível corrugado
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
JP7018807B2 (ja) * 2018-03-30 2022-02-14 大阪瓦斯株式会社 金属板、電気化学素子、電気化学モジュール、電気化学装置、エネルギーシステム、固体酸化物形燃料電池及び金属板の製造方法
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
EP4072712A1 (en) 2019-12-20 2022-10-19 TotalEnergies OneTech Tubular electrochemical separation unit and manufacturing method therefor
GB202100555D0 (en) * 2021-01-15 2021-03-03 Afc Energy Plc Bipolar plate and resilent conduction member
JPWO2022244805A1 (cs) * 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
US12195320B1 (en) * 2021-11-12 2025-01-14 Triad National Security, Llc System and method for detection of impurities during refueling
AU2023250793A1 (en) * 2022-04-07 2024-10-24 Hysata Pty Ltd Stackable electro-synthetic or electro-energy cells
JP2025515712A (ja) * 2022-05-09 2025-05-20 ティコナ・エルエルシー 電解槽システム中で使用するための流体部材
US20230383424A1 (en) * 2022-05-26 2023-11-30 Ticona Llc Spacer Frame for Use in an Alkaline Electrolyzer System
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
AT527374B1 (de) * 2023-07-13 2025-12-15 H2i GreenHydrogen GmbH Vorrichtung zur Durchführung eines elektrochemischen Verfahrens
CN119590873B (zh) * 2024-12-09 2025-10-21 广州电力机车有限公司 一种用于碱性电解槽双极板叠装工装及叠装方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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 (cs) * 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
EP0050373B1 (en) * 1980-10-21 1988-06-01 Oronzio De Nora S.A. 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 (cs) * 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 (cs) * 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

Also Published As

Publication number Publication date
US5482792A (en) 1996-01-09
US5578388A (en) 1996-11-26
EP0629015A1 (en) 1994-12-14
CA2121455C (en) 2008-07-22
AU674931B2 (en) 1997-01-16
BR9401641A (pt) 1994-11-22
CA2121455A1 (en) 1994-10-31
SK50694A3 (en) 1994-11-09
JP2953555B2 (ja) 1999-09-27
FI941932A7 (fi) 1994-10-31
CN1108005A (zh) 1995-09-06
RU2126569C1 (ru) 1999-02-20
ITMI930857A0 (it) 1993-04-30
DE69429304T2 (de) 2002-10-24
US5565072A (en) 1996-10-15
DK0629015T3 (da) 2002-04-02
ITMI930857A1 (it) 1994-10-30
IT1270878B (it) 1997-05-13
ES2169050T3 (es) 2002-07-01
CN1076887C (zh) 2001-12-26
DE69429304D1 (de) 2002-01-17
FI941932A0 (fi) 1994-04-26
ATE210339T1 (de) 2001-12-15
JPH06349508A (ja) 1994-12-22
EP0629015B1 (en) 2001-12-05
AU6054194A (en) 1994-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ98694A3 (en) Electrochemical cell with membranes for ion exchange and with bipolar metallic plates
DE10393075B4 (de) Bipolare Platte für Brennstoffzellen mit einem leitenden Schaum als Kühlmittellage, Verfahren zu deren Herstellung und Brennstoffzelle
DE3028970C2 (cs)
US6379833B1 (en) Alternative electrode supports and gas distributors for molten carbonate fuel cell applications
DE102010004160B4 (de) Bipolarplattenaufbau für einen Brennstoffzellenstapel und Brennstoffzellenstapel
US5384208A (en) Cell structure for electrolyzer units and fuel cells
US7144649B2 (en) Interconnect for solid oxide fuel cells
DE102012202832B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Komponente für eine Wasserdampftransfereinheit sowie solch eine Wasserdampftransfereinheit
US20020182472A1 (en) Apparatus and method for maintaining compression of the active area in an electrochemical cell
KR100308605B1 (ko) 이온교환막과2극금속판을구성한전기화학전지
WO2019185416A1 (de) Gasverteilerstruktur für eine brennstoffzelle
DE102004016494B4 (de) Brennstoffzellenanordnung
DE102024209735A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektrochemischen Zellenelements, elektrochemisches Zellenelements, elektrochemische Zellenvorrichtung
CA1236424A (en) Foraminous anode and electrolysis cell
WO2008079141A1 (en) Asymmetric dovetail interconnect for solid oxide fuel cell
DE112006002945T5 (de) Röhrenförmiges Brennstoffzellenmodul und Verfahren zur Herstellung desselben
JPS5937754B2 (ja) 水または水溶液電解槽の構造
DE102024204759A1 (de) Dichtungsanordnung, Zellelement einer elektrochemischen Zelle, Zellenstapel mit einer Verteilerstruktur und Elektrolyseur
WO2025170474A1 (en) Electrochemical cells and methods for their manufacture
DE102023202432A1 (de) Mikroporöse Elektrode für eine elektrochemische Zelle, Verfahren zum Herstellen einer mikroporösen Elektrode sowie eine Elektrochemische Zelle
DE102022000325A1 (de) Bipolarplatte für eine Brennstoffzelle

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic