【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2003年2月5日、申请号为03803428.X的专利申请“具有微型结构元件的高功率密度燃料电池层设备”的分案申请。专利
本专利技术涉及燃料电池。更具体而言,本专利技术涉及在使用单多孔基底形成的不同通道内具有多个电池的燃料电池层。专利技术背景长期以来一直需求高功率密度燃料电池。现有的燃料电池通常是单个燃料电池的叠放组件,其中每个电池在低电压下可产生较高的电流。一般的电池结构包括反应物分布和电流收集装置,其可与层状电化学组件接触,并由气体扩散层、第一催化剂层、电极层、第二催化剂层和第二气体扩散层组成。除了诸如熔化的碳酸盐电池等高温燃料电池外,大多数质子交换膜、直接甲醇、固体氧化物或碱性燃料电池都包括层状平面结构,其中各层首先形成作为不同的元件,然后通过使各层相互接触而组装成功能性燃料电池组。层状平面结构燃料电池的主要问题在于各层必须相互紧密电接触,而如果不能紧密接触,那么电池组的内阻将增加,从而降低了燃料电池的总效率。层状平面结构燃料电池第二个问题在于为进行密封并确保在层状结构燃料电池内部沟槽中的反应物和冷却剂的正确流动,各层间必须-->保持一致接触。此外,如果电池的总面积过大,那么在产生接触压力方面就会有困难,而这是保持反应物气体在电解质表面正确流体流动分布所需要的。现有层状平面结构燃料电池装置的特征在于由于燃料和氧化剂都需要在层状平面结构燃料电池的平面内流动,因此需要至少4到10但通常是8个不同的层以形成可工作的电池,通常是第一流动区层、第一气体扩散层、第一催化剂层、第一电极层、第二催化剂层、第二气体扩散层、第二流动区层和隔板。这些层 ...
【技术保护点】
一种燃料电池层,其包括至少两个如下所述的连接的燃料电池,所述燃料电池包括:a.含有燃料的燃料室;b.含有氧化剂的氧化剂室;c.与所述的燃料室和所述的氧化剂室相通的多孔基底,其还包括顶部、底部、第一侧和第二侧; d.使用所述的多孔基底形成的通道,其中所述的通道包括第一通道壁和第二通道壁;e.通过在所述第一通道壁的所述多孔基底上设置的第一催化剂层形成的阳极;f.通过在所述第二通道壁的所述多孔基底上设置的第二催化剂层形成的阴极; g.在所述通道的至少一部分中设置并与所述阳极和所述阴极接触的电解质,从而可防止燃料输送到所述阴极并可防止氧化剂输送到所述阳极;h.设置在所述多孔基底至少一部分上的第一涂层,从而可防止燃料进入所述多孔基底的至少一部分中;i.设 置在所述多孔基底至少一部分上的第二涂层,从而可防止氧化剂进入所述多孔基底的至少一部分中;j.在所述第一侧上设置的第一密封挡板,和在所述第二侧上设置的第二密封挡板;k.设于所述第一侧上的正极电接头;及l.设于所 ...
【技术特征摘要】
US 2002-2-6 60/354,795;US 2002-2-6 60/354,637;US 21.一种燃料电池层,其包括至少两个如下所述的连接的燃料电池,所述燃料电池包括:a.含有燃料的燃料室;b.含有氧化剂的氧化剂室;c.与所述的燃料室和所述的氧化剂室相通的多孔基底,其还包括顶部、底部、第一侧和第二侧;d.使用所述的多孔基底形成的通道,其中所述的通道包括第一通道壁和第二通道壁;e.通过在所述第一通道壁的所述多孔基底上设置的第一催化剂层形成的阳极;f.通过在所述第二通道壁的所述多孔基底上设置的第二催化剂层形成的阴极;g.在所述通道的至少一部分中设置并与所述阳极和所述阴极接触的电解质,从而可防止燃料输送到所述阴极并可防止氧化剂输送到所述阳极;h.设置在所述多孔基底至少一部分上的第一涂层,从而可防止燃料进入所述多孔基底的至少一部分中;i.设置在所述多孔基底至少一部分上的第二涂层,从而可防止氧化剂进入所述多孔基底的至少一部分中;j.在所述第一侧上设置的第一密封挡板,和在所述第二侧上设置的第二密封挡板;k.设于所述第一侧上的正极电接头;及l.设于所述第二侧的负极电接头;及其中制得的燃料电池可产生电流以驱动外部负载。2.如权利要求1所述的燃料电池层,其中从所述的第一催化剂层形成的所述阳极设于所述第一通道壁的所述多孔基底上;及从所述的第二催化剂层形成的所述阴极设于所述第二通道壁的所述多孔基底-->上。3.如权利要求2所述的燃料电池层,其中所述第一催化剂层和所述第二催化剂层设置在所述多孔基底中至少为最小深度,从而产生催化活性。4.如权利要求1所述的燃料电池层,其中所述的通道形成在所述的多孔基底中。5.如权利要求4所述的燃料电池层,其中所述的通道通过选自切割、...
【专利技术属性】
技术研发人员:格拉尔德弗朗西斯麦克莱恩,
申请(专利权)人:昂斯特罗姆动力公司,
类型:发明
国别省市:CA[加拿大]
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