DK2683852T3 - Elektrolysecelle med en pladepakke af plader, der er stablet oven på hinanden, med udsparinger og fremgangsmåde til fremstilling og drift af denne - Google Patents

Elektrolysecelle med en pladepakke af plader, der er stablet oven på hinanden, med udsparinger og fremgangsmåde til fremstilling og drift af denne Download PDF

Info

Publication number
DK2683852T3
DK2683852T3 DK12713653.9T DK12713653T DK2683852T3 DK 2683852 T3 DK2683852 T3 DK 2683852T3 DK 12713653 T DK12713653 T DK 12713653T DK 2683852 T3 DK2683852 T3 DK 2683852T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
plates
fluid
channels
recesses
electrolytic cell
Prior art date
Application number
DK12713653.9T
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander Hahn
Hagen Hertsch
Norbert Huber
Ralf Cordes
Klaus Dennerlein
Carola Kühn
Original Assignee
Siemens Ag
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 Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Application granted granted Critical
Publication of DK2683852T3 publication Critical patent/DK2683852T3/da

Links

Classifications

    • 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
    • C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
    • C25B13/02—Diaphragms; Spacing elements characterised by shape or form
    • 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
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • 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
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/036—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
    • C25B9/17—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
    • 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
    • C25B9/60—Constructional parts of cells
    • C25B9/65—Means for supplying current; Electrode connections; Electric inter-cell connections
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/532—Conductor
    • Y10T29/53204—Electrode

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Claims (14)

1. Elektrolysecelle (1) omfattende mindst to bipolære plader (3), mindst et fluidindløb (15) og fluidafløb (16) samt mindst en pladspakke (13), anbragt mellem de mindst to bipolære plader (3), hvor pladepakken (13) er opbygget af plader (11, 12), der er stablet oven på hinanden, og mindst to plader (11, 12) har udsparinger (14), som er udformet, så de går igennem hele den pågældende plades (11, 12) tykkelse, hvor de mindst to plader (11, 12) er anbragt oven over hinanden på en sådan måde, at udsparinger (14) i plader (11, 12), der grænser op til hinanden, overlapper hinanden delvist, men ikke fuldstændigt, kendetegnet ved, at der i pladeplanets retning er udformet gennemgående kanaler (9), som befinder sig i fluidforbindelse med fluidindløbet (15) og fluidafløbet (16), hvor udsparingerne (14) har en Y-form.
2. Elektrolysecelle (1) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kanaler (9) er fluidforbundet med fluidindløbet (15) og fluidafløbet (16), og/eller at fluidindløbet (15) og afløbet (16) hver især omfatter tilslutninger (5, 6) på elektrolysecellen (1) for en ind- eller udstrømning af fluid, og/eller at elektrolysecellen (1) omfatter elektriske tilslutninger (4) især på de bipolære plader (3) og eller pladerne (11,12), og/eller at elektrolysecellen (1) omfatter mindst en MEA (7).
3. Elektrolysecelle (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at mindst to første plader (11, 12) er anbragt oven over hinanden på en sådan måde, at udsparinger (14) i de mindst to første plader (11, 12) overlapper hinanden delvist, men ikke fuldstændigt, hvorigennem der i pladeplanets retning er udformet gennemgående første kanaler (9), som især er fluidforbundet med et første fluidindløb (15) og afløb (16), og at mindst to andre plader (11, 12) er anbragt oven over hinanden på en sådan måde, at udsparinger (14) i de mindst to andre plader (11, 12) overlapper hinanden delvist, men ikke fuldstændigt, hvorigennem der i pladeplanets retning er udformet gennemgående andre kanaler (9), som især er fluidforbundet med et andet fluidindløb (15) og udløb (16), hvor der mellem de mindst to første plader (11, 12) og de mindst to andre plader (11, 12) er anbragt en MEA (7), via hvilken der er en fluidforbindelse mellem de første og andre kanaler (9).
4. Elektrolysecelle (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at Y-formen er sammensat af ens dele, der hver især er drejet med 120 grader.
5. Elektrolysecelle (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at udsparingerne (14) giver et regelmæssigt mønster.
6. Elektrolysecelle (1) ifølge et af kravene 4 eller 5, kendetegnet ved, at udsparinger (14), som har form som et Y og er anbragt i plader (11, 12), der grænser op til hinanden og berører hinanden, kun overlapper hinanden i området ved Y-formens ender.
7. Elektrolysecelle (1) ifølge krav 6, kendetegnet ved, at hver ende af en udsparing (14) med Y-form af en plade (11, 12) er anbragt overlappet med hver sin ende af en udsparing (14) med Y-form af en tilgrænsende plade (12, 11).
8. Elektrolysecelle (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at pladerne (11, 12) har en tykkelse på 0,5 til 5 mm, og kanalerne (9) har en bredde på 2 til 10 mm.
9. Elektrolysecelle (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at pladerne (11, 12) består af et metal, især elektrisk ledende stål, jern, kobber eller titanium, eller omfatter dette.
10. Elektrolysecelle (1) ifølge et af kravene 2 til 9, kendetegnet ved, at pladerne (11, 12) befinder sig i elektrisk kontakt med hinanden via områder, hvor de berører hinanden direkte, og/eller at pladerne (11, 12) befinder sig i elektrisk kontakt med de elektriske tilslutninger (4) på elektrolysecellen (1).
11. Fremgangsmåde til drift af en elektrolysecelle (1) ifølge et af de foregående krav, ved hvilken der via et fluidindløb (15) indføres et fluid, især vand, som strømmer ind i kanalerne (9) af de mindst to plader (11, 12) og især via et fluidafløb (16) ledes fra kanalerne (9) af de mindst to plader (11, 12) ud af elektrolysecellen (1).
12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, kendetegnet ved, at der via et første fluidindløb (5) indføres et fluid, især vand, som strømmer ind i kanalerne (9) af de mindst to første plader (11, 12) og især via et første fluidafløb (16) ledes fra kanalerne (9) af de mindst to første plader (11, 12) ud af elektrolysecellen (1), og at der via et andet fluidindløb (15) indføres et fluid, især vand, som strømmer ind i kanalerne (9) af de mindst to andre plader (11, 12) og især via et andet fluidafløb (16) ledes fra kanalerne (9) af de mindst to andre plader (11, 12) ud af elektrolysecellen (1), hvor de mindst to første plader (11, 12) og de mindst to andre plader (11, 12) adskilles fra hinanden ved hjælp af en MEA (7).
13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kendetegnet ved, at der ved påtrykning af en spænding mellem de mindst to første plader (11, 12) og de mindst to andre plader (11, 12), især via elektriske tilslutninger (4) på de bipolære plader (3) og/eller pladerne (11, 12), sker en elektrolytisk omsætning af vand, hvorved der opstår hydrogen i kanalerne (9) af de mindst to andre plader (11, 12) og især ledes ud af elektrolysecellen (1) via det første fluidafløb (16), og der opstår oxygen i kanalerne (9) af de mindst to andre plader (11, 12) og især ledes ud af elektrolysecellen (1) via det andet fluidafløb (16), eller hvorved der opstår hydrogen i kanalerne (9) af de mindst to andre plader (11, 12) og især ledes ud af elektrolysecellen (1) via det andet fluidafløb (16), og der opstår oxygen i kanalerne (9) af de mindst to første plader (11, 12) og især ledes ud af elektrolysecellen (1) via det første fluidafløb (16).
14. Fremgangsmåde til fremstilling af en elektrolysecelle (1) ifølge et af kravene 1 til 10, kendetegnet ved, at udsparingerne (14) er stanset og/eller boret og/eller fræset og/eller ætset ud af pladerne (11, 12) eller udformes ved hjælp af en laser.
DK12713653.9T 2011-04-20 2012-03-27 Elektrolysecelle med en pladepakke af plader, der er stablet oven på hinanden, med udsparinger og fremgangsmåde til fremstilling og drift af denne DK2683852T3 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011007759A DE102011007759A1 (de) 2011-04-20 2011-04-20 Elektrolysezelle mit einem Blechpaket übereinander gestapelter Bleche mit Ausnehmungen und Verfahren zu deren Herstellung und Betrieb
PCT/EP2012/055366 WO2012143211A2 (de) 2011-04-20 2012-03-27 Elektrolysezelle mit einem blechpaket übereinander gestapelter bleche mit ausnehmungen und verfahren zu deren herstellung und betrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2683852T3 true DK2683852T3 (da) 2015-08-03

Family

ID=45952491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK12713653.9T DK2683852T3 (da) 2011-04-20 2012-03-27 Elektrolysecelle med en pladepakke af plader, der er stablet oven på hinanden, med udsparinger og fremgangsmåde til fremstilling og drift af denne

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9273406B2 (da)
EP (1) EP2683852B1 (da)
CA (1) CA2833642C (da)
DE (1) DE102011007759A1 (da)
DK (1) DK2683852T3 (da)
ES (1) ES2540907T3 (da)
PT (1) PT2683852E (da)
WO (1) WO2012143211A2 (da)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170126414A (ko) * 2016-05-09 2017-11-17 주식회사 엘지화학 연료전지용 다공성 분리판의 제조방법 및 연료전지용 다공성 분리판
DE102016224466A1 (de) * 2016-12-08 2018-06-14 Siemens Aktiengesellschaft Elektrolysezelle oder Elektrodenplatte mit einer Gasdiffusionselektrode und Verfahren zu deren Betrieb
EP3474199B1 (en) 2017-10-20 2021-05-05 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Method for operating an apparatus for additively manufacturing of three-dimensional objects
EP4074862A1 (de) 2021-04-14 2022-10-19 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Elektrolyseeinrichtung
EP4074863A1 (de) 2021-04-14 2022-10-19 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Elektrolyseeinrichtung
EP4124676A1 (de) 2021-07-30 2023-02-01 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Elektrolyseanlage mit einer mehrzahl von elektrolysezellen
DE102022205126A1 (de) * 2022-05-23 2023-11-23 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Bipolare Platte und Herstellung
DE102023122870A1 (de) * 2023-08-25 2024-06-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlmodul eines elektrochemischen Systems, Zellenstapel und Verfahren zur Herstellung eines Kühlmoduls
DE102024205520A1 (de) 2024-06-14 2025-12-18 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Elektrochemisches Trennen von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5366823A (en) * 1992-12-17 1994-11-22 United Technologies Corporation Metal compression pad
US6171719B1 (en) * 1996-11-26 2001-01-09 United Technologies Corporation Electrode plate structures for high-pressure electrochemical cell devices
EP1095174A1 (en) * 1998-06-22 2001-05-02 Proton Energy Systems Screen assembly for an electrochemical cell
WO2005028710A1 (en) 2003-09-22 2005-03-31 Hydrogenics Corporation Electrolyzer cell arrangement
EP1742285A1 (de) 2005-07-04 2007-01-10 CEKA Elektrowerkzeuge AG + Co. KG Flussfeldplatte, Brennstoffzelle und Brennstoffzellenstapel
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
DE102006036833B4 (de) 2006-08-07 2012-12-13 Siemens Ag Gradientenspulensystem und Magnetresonanztomograph
WO2008061094A1 (en) 2006-11-14 2008-05-22 Daimler Ag Apparatus and method for managing fluids in a fuel cell stack
DE102008018366A1 (de) * 2008-04-11 2009-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit einem Blechpaket übereinander gestapelter Bleche mit Ausnehmungen und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102009052489A1 (de) 2009-04-29 2010-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Austausch von Wärme mit einem Plattenpaket und Verfahren zu deren Herstellung
TWI378593B (en) * 2009-05-26 2012-12-01 Young Green Energy Co Channel module and fuel cell

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012143211A3 (de) 2013-02-28
EP2683852B1 (de) 2015-04-29
CA2833642C (en) 2019-03-19
US9273406B2 (en) 2016-03-01
DE102011007759A1 (de) 2012-10-25
EP2683852A2 (de) 2014-01-15
ES2540907T3 (es) 2015-07-14
US20140034511A1 (en) 2014-02-06
PT2683852E (pt) 2015-07-31
WO2012143211A2 (de) 2012-10-26
CA2833642A1 (en) 2012-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2683852T3 (da) Elektrolysecelle med en pladepakke af plader, der er stablet oven på hinanden, med udsparinger og fremgangsmåde til fremstilling og drift af denne
CN105247106B (zh) 用于电解池的复合流板
CA2794567C (en) Electrochemical cell stack
KR20230000179U (ko) 확장 이온-교환 멤브레인 전기 분해 셀
CN103250290B (zh) 燃料电池和燃料电池组
JP5960366B2 (ja) 燃料電池スタック
EP2296213B1 (en) Fuel cell stack
EP3297078B1 (en) Separating plate, method for manufacturing same, and fuel cell stack comprising same
KR102017486B1 (ko) 가이드 패턴을 포함하는 연료전지용 분리판 및 이를 포함하는 연료전지 스택
JP6472737B2 (ja) 燃料電池スタック
CN111477900A (zh) 用于整平冷却剂温度的双极板
WO2008024401A1 (en) Bipolar separators with improved fluid distribution
JP2017147101A (ja) 燃料電池
NL2030134B1 (en) Bipolar plate for an electrolytic stack
US12614738B2 (en) Bipolar plate for an electrochemical cell, arrangement of electrochemical cells, and method for operating an arrangement of electrochemical cells
JP6559980B2 (ja) 燃料電池
KR101301824B1 (ko) 연료 전지용 분리판
JP2014086263A (ja) 燃料電池モジュール
KR20120032634A (ko) 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판
JP6204309B2 (ja) 燃料電池
DK181954B1 (en) Electrolyzer with minimised shunt-currents and use thereof
EP4497844B1 (en) Multi-electrode package-cell frame for a hydrogen electrolyzer, electrolyzer comprising the same, and fabrication method
JP2025536080A (ja) 電気分解装置
TW202431681A (zh) 電解裝置
JP2024117085A (ja) 流体分離用挿入物を備えた電解槽スタックエンドプレートアセンブリ