[發(fā)明專利]大批量制造的燃料電池布置及其生產(chǎn)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980159477.1
• 申請(qǐng)日: 2009-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102449830A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 瑪麗亞·辛普森;托倫斯·達(dá)菲;查爾斯·辛普森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: FDI能源有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/04
• 分類號(hào): H01M8/04;H01M8/10
• 代理公司: 上海市華誠(chéng)律師事務(wù)所 31210
• 代理人: 彭里

1.一種完整的燃料電池，其特征在于，包括以下部件：

a)燃料分配器，

b)氧化劑分配器，和

c)可操作地布置在所述燃料分配器和所述氧化劑分配器之間的固體電解質(zhì)。

2.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其特征在于，所述固體電解質(zhì)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劑通孔、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電接觸接線片，所述框架具有應(yīng)用在所述中央部的一側(cè)上的正電極和催化劑以及在所述中央部的與所述一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上的負(fù)電極和催化劑。

3.如權(quán)利要求2所述的燃料電池，其特征在于，所述氧化劑分配器被布置在所述固體電解質(zhì)的所述正電極側(cè)上，并且包括具有交替地布置在其中的與所述固體電解質(zhì)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、與固體電解質(zhì)通孔一致的燃料和氧化劑通孔、在所述框架和所述通孔之間延伸以限定用于所述氧化劑的容許區(qū)域的多個(gè)構(gòu)件，所述排放管道在所述框架的內(nèi)側(cè)開(kāi)口，以便與所述容許區(qū)域連通，所述容許區(qū)域構(gòu)成所述氧化劑分配器的所述區(qū)域的主要部分。

4.如權(quán)利要求2所述的燃料電池，其特征在于，所述燃料分配器被布置在所述中央部的所述負(fù)電極側(cè)上，并且包括具有交替地布置在其中的與所述固體電解質(zhì)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、與固體電解質(zhì)通孔一致的燃料和氧化劑通孔、以及在所述框架和所述通孔之間延伸以限定用于所述燃料的容許區(qū)域的多個(gè)構(gòu)件，所述排放管道在所述框架的內(nèi)側(cè)開(kāi)口，以便與所述容許區(qū)域連通，所述容許區(qū)域構(gòu)成所述燃料分配器的所述區(qū)域的主要部分。

5.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其特征在于，所述燃料分配器、所述氧化劑分配器和所述固體電解質(zhì)部件被配置為以便提供完整的剛性或柔性的電解質(zhì)燃料電池結(jié)構(gòu)，其中，所述部件(a)、(b)、和(c)以及它們的分組件組成對(duì)準(zhǔn)的、密封的模塊構(gòu)造，具有容納在所述模塊構(gòu)造中的對(duì)準(zhǔn)和聯(lián)鎖導(dǎo)管、內(nèi)部燃料供給通道、燃料分配通道、氧化劑供給通道、氧化劑分配通道、返回通道、以及排放通道，容納在所述構(gòu)造中的電極和催化劑材料，以及在所述模塊構(gòu)造的外面可接近的電連接接頭。

6.如權(quán)利要求5所述的燃料電池，其特征在于，所述燃料供給、燃料分配、氧化劑供給、氧化劑分配、返回和排放通道被內(nèi)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，以致當(dāng)所述部件被對(duì)準(zhǔn)和堆疊以形成完整的電池和電池或模塊的堆時(shí)，鄰接部件、鄰接電池以及鄰接堆或模塊的通道是一致的并且形成與通道對(duì)應(yīng)的結(jié)合的板對(duì)板、電池對(duì)電池、堆或模塊對(duì)堆或模塊，因此消除了對(duì)外部進(jìn)口和出口以及到達(dá)和來(lái)自每個(gè)電池部件、完整的電池、堆或模塊的相關(guān)的外部管路的需要。

7.如權(quán)利要求5所述的燃料電池，其特征在于，所述部件可被形成為單個(gè)燃料電池、燃料電池堆或燃料電池模塊中的一個(gè)，具有位于完整的電池堆或模塊的每個(gè)端部的端部部件，所述端部部件內(nèi)部地配置為將所述燃料供給通道、所述氧化劑供給通道、所述返回通道和所述排放通道連接到相應(yīng)的外部配件，并且具有用于在燃料電池組件的封閉件和其余部件之間連接的壓縮的連接單元。

8.如權(quán)利要求2所述的燃料電池，其特征在于，由所述分配器和所述固體電解質(zhì)的整體構(gòu)造限定的所述通孔在徑向地延伸的圖案中并且在基本上相同的平面中被同心地布置。

9.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其特征在于，所述固體電解質(zhì)包括框架，所述框架具有離子容許中央部、應(yīng)用到所述中央部的第一側(cè)或應(yīng)用到所述氧化劑分配器的正電極材料和催化劑、以及應(yīng)用到所述中央部的第二側(cè)或者應(yīng)用到所述燃料分配器的負(fù)電極材料和催化劑；具有布置在所述框架中的燃料供給、氧化劑供給、返回和排放通道。