[發(fā)明專利]具有可變的水滲透性的燃料電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880075125.7
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN111373585B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·赫爾曼;S·舍恩鮑爾
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M8/04291
• 分類號: H01M8/04291;H01M8/1004;H01M8/1007;H01M8/1067;H01M8/1053;H01M8/1044;H01M8/1041;H01M8/1018
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

1.燃料電池(100)，具有：

用于提供含燃料的氣體混合物的陽極室(10)，

用于提供含氧氣的氣體混合物的陰極室(20)，

和用于將燃料離子從所述陽極室(10)輸送至所述陰極室(20)的膜片(30)，其中，

所述膜片(30)構(gòu)造有分級的水滲透性，其中，所述膜片(30)沿所述含氧氣的氣體混合物的流動方向(R)看具有輸入?yún)^(qū)域(31)和運行區(qū)域(32)，其中，在所述輸入?yún)^(qū)域(31)中至少部分地設(shè)定比在所述運行區(qū)域(32)中低的水滲透性，其特征在于，

所述膜片的所述輸入?yún)^(qū)域(31)沿所述含氧氣的氣體混合物的流動方向(R)看為所述膜片(30)的總長度的1％和20％之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池(100)，其特征在于，

所述膜片(30)的水滲透性沿所述含氧氣的氣體混合物的流動方向(R)看從輸入?yún)^(qū)域(31)朝著運行區(qū)域(32)單調(diào)地或階梯式地增大。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池(100)，其特征在于，

所述分級的水滲透性在所述膜片(30)的厚度(d)恒定時通過所述膜片(30)的變化的化學(xué)組分或者通過所述膜片(30)的至少一個表面的結(jié)構(gòu)化或涂層提供。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池(100)，其特征在于，

所述分級的水滲透性在所述膜片(30)的化學(xué)組分恒定時通過所述膜片(30)的厚度(d)的改變提供。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池(100)，其特征在于，

所述膜片(30)的所述厚度(d)的改變通過層形成建立。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料電池(100)，其特征在于，

在所述膜片(30)的層形成中，所述膜片(30)的多個層材料鎖合地相互連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池(100)，其特征在于，

沿所述含氧氣的氣體混合物的所述流動方向(R)看，至少在所述膜片(30)的輸入?yún)^(qū)域(31)中所述膜片(30)的所述厚度(d)為所述膜片(30)在運行區(qū)域(32)中的正常厚度的20％至200％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池(100)，其特征在于，

所述膜片(30)的離子傳導(dǎo)性適配于所述膜片(30)的水滲透性的改變，以便能夠?qū)崿F(xiàn)在所述膜片(30)的總長度上的用于燃料離子通過所述膜片(30)的均勻的擴散阻力。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池(100)，其特征在于，

所述膜片的所述輸入?yún)^(qū)域(31)沿所述含氧氣的氣體混合物的流動方向(R)看為所述膜片(30)的總長度的1％和10％之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池(100)，其特征在于，

沿所述含氧氣的氣體混合物的所述流動方向(R)看，至少在所述膜片(30)的輸入?yún)^(qū)域(31)中所述膜片(30)的所述厚度(d)為所述膜片(30)在運行區(qū)域(32)中的正常厚度的50％至200％。