[发明专利]大批量制造的燃料电池布置及其生产方法无效
申请号: | 200980159477.1 | 申请日: | 2009-04-30 |
公开(公告)号: | CN102449830A | 公开(公告)日: | 2012-05-09 |
发明(设计)人: | 玛丽亚·辛普森;托伦斯·达菲;查尔斯·辛普森 | 申请(专利权)人: | FDI能源有限公司 |
主分类号: | H01M8/04 | 分类号: | H01M8/04;H01M8/10 |
代理公司: | 上海市华诚律师事务所 31210 | 代理人: | 彭里 |
地址: | 美国*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 大批量 制造 燃料电池 布置 及其 生产 方法 | ||
1.一种完整的燃料电池,其特征在于,包括以下部件:
a)燃料分配器,
b)氧化剂分配器,和
c)可操作地布置在所述燃料分配器和所述氧化剂分配器之间的固体电解质。
2.如权利要求1所述的燃料电池,其特征在于,所述固体电解质包括具有中央部的框架、在所述框架的中心布置的燃料和氧化剂通孔、布置在所述框架中的燃料和排放管道和在所述框架的向外的方向上延伸的电接触接线片,所述框架具有应用在所述中央部的一侧上的正电极和催化剂以及在所述中央部的与所述一侧相对的一侧上的负电极和催化剂。
3.如权利要求2所述的燃料电池,其特征在于,所述氧化剂分配器被布置在所述固体电解质的所述正电极侧上,并且包括具有交替地布置在其中的与所述固体电解质框架的所述燃料和排放管道一致的燃料管道和排放管道的外框架、与固体电解质通孔一致的燃料和氧化剂通孔、在所述框架和所述通孔之间延伸以限定用于所述氧化剂的容许区域的多个构件,所述排放管道在所述框架的内侧开口,以便与所述容许区域连通,所述容许区域构成所述氧化剂分配器的所述区域的主要部分。
4.如权利要求2所述的燃料电池,其特征在于,所述燃料分配器被布置在所述中央部的所述负电极侧上,并且包括具有交替地布置在其中的与所述固体电解质框架的所述燃料和排放管道一致的燃料管道和排放管道的外框架、与固体电解质通孔一致的燃料和氧化剂通孔、以及在所述框架和所述通孔之间延伸以限定用于所述燃料的容许区域的多个构件,所述排放管道在所述框架的内侧开口,以便与所述容许区域连通,所述容许区域构成所述燃料分配器的所述区域的主要部分。
5.如权利要求1所述的燃料电池,其特征在于,所述燃料分配器、所述氧化剂分配器和所述固体电解质部件被配置为以便提供完整的刚性或柔性的电解质燃料电池结构,其中,所述部件(a)、(b)、和(c)以及它们的分组件组成对准的、密封的模块构造,具有容纳在所述模块构造中的对准和联锁导管、内部燃料供给通道、燃料分配通道、氧化剂供给通道、氧化剂分配通道、返回通道、以及排放通道,容纳在所述构造中的电极和催化剂材料,以及在所述模块构造的外面可接近的电连接接头。
6.如权利要求5所述的燃料电池,其特征在于,所述燃料供给、燃料分配、氧化剂供给、氧化剂分配、返回和排放通道被内部地配置在所述部件(a)、(b)和(c)中并且由所述部件(a)、(b)和(c)形成,以致当所述部件被对准和堆叠以形成完整的电池和电池或模块的堆时,邻接部件、邻接电池以及邻接堆或模块的通道是一致的并且形成与通道对应的结合的板对板、电池对电池、堆或模块对堆或模块,因此消除了对外部进口和出口以及到达和来自每个电池部件、完整的电池、堆或模块的相关的外部管路的需要。
7.如权利要求5所述的燃料电池,其特征在于,所述部件可被形成为单个燃料电池、燃料电池堆或燃料电池模块中的一个,具有位于完整的电池堆或模块的每个端部的端部部件,所述端部部件内部地配置为将所述燃料供给通道、所述氧化剂供给通道、所述返回通道和所述排放通道连接到相应的外部配件,并且具有用于在燃料电池组件的封闭件和其余部件之间连接的压缩的连接单元。
8.如权利要求2所述的燃料电池,其特征在于,由所述分配器和所述固体电解质的整体构造限定的所述通孔在径向地延伸的图案中并且在基本上相同的平面中被同心地布置。
9.如权利要求1所述的燃料电池,其特征在于,所述固体电解质包括框架,所述框架具有离子容许中央部、应用到所述中央部的第一侧或应用到所述氧化剂分配器的正电极材料和催化剂、以及应用到所述中央部的第二侧或者应用到所述燃料分配器的负电极材料和催化剂;具有布置在所述框架中的燃料供给、氧化剂供给、返回和排放通道。
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