用于燃料电池的互连板和用于飞行器的燃料电池系统技术方案

本发明专利技术涉及用于燃料电池的互连板和用于飞行器的燃料电池系统。为了更好地获取借助燃料电池(66)产生的能量，提出了一种互连板(68)，该互连板可以借助于固持孔(80)被形状配合地紧固在燃料电池(66)的紧固凸起(82)上。此外，互连板(68)可以借助于玻璃焊料固定。为了提供更高的功率密度，提出了一种燃料电池(66)。该燃料电池(66)可以通过陶瓷3D打印制成并且由于其螺旋形状而具有提高的功率密度。并且由于其螺旋形状而具有提高的功率密度。并且由于其螺旋形状而具有提高的功率密度。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池的互连板和用于飞行器的燃料电池系统


[0001]本专利技术涉及一种用于燃料电池的互连板。本专利技术还涉及一种用于飞行器的燃料电池系统和一种飞行器。

技术介绍

[0002]替代性的驱动概念和能量源不仅在私人交通中，而且在航空中都变得越来越重要。一个概念是电力驱动，或者一般来说，在飞行器中产生电能。从航空角度看关键在于高功率密度、易维护性和高可扩展性。用于提供所需能量的候选项是燃料电池，尤其是固态氧化物燃料电池。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，改进用于在航空中使用的燃料电池。
[0004]该目的通过独立权利要求的主题来实现。优选的改进方案是从属权利要求的主题。
[0005]本专利技术提供一种用于优选飞行器的燃料电池系统的燃料电池、优选固态氧化物燃料电池，其中该燃料电池具有多个沿构造轴线布置的燃料电池区域，其中每个燃料电池区域均具有气体通道，该气体通道被设计成在周向方向上围绕该构造轴线延伸。
[0006]优选的是，布置有具有用于燃料的第一气体通道的第一燃料电池区域和具有用于氧化剂的第二气体通道的第二燃料电池区域。
[0007]优选的是，这些燃料电池区域一体式地形成为单个的单件式元件。
[0008]优选的是，在俯视图中，这些燃料电池区域具有大致六边形的形状。
[0009]优选的是，多个第一燃料电池区域和第二燃料电池区域沿构造轴线交替布置，使得第一气体通道和第二气体通道流体连接。
[0010]优选的是，每个气体通道均具有至少一个气体进入区域和至少一个气体排出区域，该气体进入区域和该气体排出区域各自被布置成使得在布置/形成有沿该构造轴线偏移的另外的燃料电池区域时，该气体排出区域与该另外的燃料电池区域的气体进入区域对齐和/或流体连接。
[0011]优选的是，气体进入区域和/或气体排出区域布置在气体通道的相反的端部处。
[0012]优选的是，在这些气体通道中的一个气体通道上或在这些气体通道之间布置有离子传导性的分隔层，以使这些气体通道离子传导性地相互连接。
[0013]优选的是，该燃料电池包括至少一个分配管，该分配管被设计成用于将燃料和/或氧化剂供应至相应的气体通道或用于将反应产物或未消耗的气体从相应的气体通道排出，其中沿该构造轴线观察，该分配管至少部分地被每个气体通道包围。
[0014]优选的是，该燃料电池包括多个子区段，其中在相应的子区段中能够并行地向这些气体通道供应燃料和氧化剂。
[0015]优选的是，这些气体通道在其延伸方向上观察与相对于该构造轴线正交的平面围
成角度，优选地围成介于30
°
与60
°
之间的角度。
[0016]优选的是，这些气体通道构成双螺旋状物。
[0017]优选的是，每个气体通道均具有气体通道弯曲区域和与其连接的气体通道平缓区域。
[0018]优选的是，气体通道弯曲区域弯曲120
°
或180
°
。
[0019]优选的是，气体进入区域和/或气体排出区域被布置在该气体通道平缓区域上，优选地被布置在该气体通道平缓区域中间。
[0020]优选的是，每个气体通道均具有气体供应区域，该气体供应区域连接至相应的分配管。
[0021]优选的是，每个分配管均被布置在被该气体通道弯曲区域和该气体通道平缓区域围成的区域内。
[0022]优选的是，该燃料电池具有多个互连板，这些互连板被设计成用于获取电能。
[0023]优选的是，每个气体通道均包含用于产生的电能的导电电极涂层。
[0024]优选的是，每个互连板均具有至少一个触簧，该至少一个触簧伸入到对应的第一气体通道或第二气体通道中。
[0025]优选的是，气体通道包括至少一个用于触簧的孔口。
[0026]优选的是，多个触簧以梳状的方式布置。
[0027]优选的是，每个互连板都只包括唯一的触簧。
[0028]优选的是，每个互连板均具有电连接区域，该电连接区域连接至触簧。
[0029]优选的是，连接区域被设计成使得其在互连板的安装状态下径向向外朝向，使得该连接区域可以被导电元件接合。
[0030]优选的是，每个互连板均具有夹紧区域，该夹紧区域大体上与触簧平行地并且以与触簧相距一定距离的方式延伸，以便将互连板固持在燃料电池上。
[0031]优选的是，互连板嵌入电极涂层。
[0032]优选的是，互连板具有与其所伸入的气体通道类似的膨胀系数，以防止互连板分层。
[0033]优选的是，互连板包括用于引出电能的连接区域，其中连接区域被设计成使得沿构造方向堆叠的互连板可以借助于杆、优选螺纹杆连接。
[0034]优选的是，互连板具有至少一个固持孔，互连板可以借助于该固持孔被形状配合地固持在燃料电池上，优选地通过挂在凸起上。
[0035]优选的是，固持孔具有圆形形状或D形形状。
[0036]优选的是，每个气体通道均具有矩形的截面。
[0037]优选的是，每个燃料电池区域均具有用于固持互连板的固持装置。
[0038]优选的是，固持装置具有至少一个用于形状配合地紧固互连板的紧固凸起。
[0039]优选的是，在每个燃料电池区域上均布置有紧固凸起。
[0040]优选的是，紧固凸起被设计成半球形、四分之一球形或钩状。
[0041]优选的是，互连板包括带状区域，该带状区域在紧固状态下紧靠燃料电池区域。
[0042]优选的是，燃料电池在其外周面上具有用于导电元件(例如导线)的绕组结构。
[0043]优选的是，绕组结构被设计成螺旋状。绕组结构优选地包括凹槽。凹槽优选地如下
延伸，使得相同极性的互连板可以通过将导电元件围绕绕组结构缠绕而彼此电连接。
[0044]本专利技术提供一种用于飞行器的燃料电池系统，该燃料电池系统包括多个优选的燃料电池，这些燃料电池以彼此相距一定距离的方式布置在一个平面中和/或沿其构造轴线堆叠布置。
[0045]优选地，燃料电池系统包括燃料箱和/或加热装置，其中燃料电池以流体传导的方式连接至燃料箱，并且以热传导的方式连接至加热装置。
[0046]优选地，燃料电池系统包括电能储存装置，该电能储存装置被设计成用于暂时储存借助于燃料电池产生的电能；和/或氧化剂箱，该氧化剂箱以流体传导的方式连接至燃料电池。
[0047]本专利技术还提供一种飞行器，该飞行器包括优选的燃料电池和/或优选的燃料电池系统。
[0048]本专利技术提供一种用于燃料电池的互连板，其中该互连板具有：至少一个触簧，该触簧可以被引入到气体通道中；连接区域，该连接区域被设计成用于引出电能；以及至少一个固持孔，互连板借助于该固持孔可以通过挂在凸起上而被形状配合地固持在燃料电池上；和/或至少一个夹紧区域，互连板可以借助于该夹紧区域通过插入而被固持在燃料电池的孔口上。
[0049]优选的是，互连板被设计成板冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池(10，30，54，66)的互连板(68)，其中所述互连板(68)能够被引入到气体通道(18，20，38，40)中，所述互连板具有被设计成用于获取电能的连接区域(72)以及至少一个固持孔(80)，所述互连板(68)能够借助于所述固持孔通过挂在固持装置(81)上而形状配合地固持在所述燃料电池(10，30，54，66)上。2.根据权利要求1所述的互连板(68)，其中所述互连板(68)被设计为板冲弯件。3.根据以上权利要求之一所述的互连板(68)，其中梳状地布置有多个触簧(71)。4.根据以上权利要求之一所述的互连板(68)，其中所述互连板(68)具有与所述气体通道(18，20，38，40)类似的膨胀系数，所述互连板能够被引入到所述气体通道中，以防止所述互连板(68)、尤其所述触簧(71)分层。5.根据以上权利要求之一所述的互连板(68)，其中所述连接区域(72)被设计成使得沿构造轴线(22，42)布置的互连板(68)能够借助于杆、优选螺纹杆连接。6.根据以上权利要求之一所述的互连板(68)，其中所述固持孔(80)具有圆形形状或D形形状。7.根据以上权利要求之一所述的互连板(68)，其中所述互连板(68)包括带状区域(78)，所述带状区域在紧固状态下紧贴燃料电池段(12，14，32，34，36)。8.一种用于构成燃料电池(10，30，54，66)的燃料电池段(12，14，32，34，36)，其中所述燃料电池段(12，14，32，34，36)被设计成借助于至少一个紧固凸起来固持互连板(68)，互连板(68)能够通过所述紧固凸起形状配合地被接合。9.根据权利要求8所述的燃料电池段(12，14，32，34，36)，其中所述紧固凸起被设计成半球形、四分之一球形或钩状。10.根据权利要求8和9之一所述的燃料电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安，
申请(专利权)人：空中客车防卫及太空有限公司，
类型：发明
国别省市：