【技术实现步骤摘要】
改进了电解质管理和电接触的燃料电池用非活性端电池组件参照相关申请本申请是2002年12月24日申请的申请号为No.10/329305的美国专利申请的系列申请。
本专利技术涉及液体电解质燃料电池如熔融碳酸盐燃料电池，尤其涉及用在这种燃料电池堆的正、负极端的端电池组件。
技术介绍
如图1所示，燃料电池通常包括被电解质隔开的阳极和阴极。阳极集流体面对电解质邻接阳极设置，允许燃料经过阳极集流体。类似，允许氧通过的阴极集流体邻接于阴极设置并面对电解质。这种类型的燃料电池采用碳酸盐作为电解质是众所周知的，在很多公开出版物和专利中都已进行了描述。在熔融碳酸盐燃料电池中，碳酸盐电解质包括在惰性陶瓷材料微粒基质如铝酸锂中的碱金属碳酸盐材料如碳酸锂或碳酸钾。在约为650℃(1200°F)的熔融碳酸盐燃料电池的工作温度下，碳酸盐电解质是离子导电的熔融液体。利用在阳极引入的燃料和在阴极引入的氧化剂，燃料在电极与电解质之间的界面处的电化学反应中被氧化。在阳极和阴极之间释放出电子流，由此将化学能转化为电能。阳极和阴极分别优选由多孔金属如多孔镍粉或氧化镍制成，这种多孔金属在电池工作温度下充分...
【技术保护点】
一种用在燃料电池堆中的装置，该装置位于燃料电池堆的端板和燃料电池堆的活性电池之间，该装置包括：电解质存储组件；和适于促进在所述电解质存储组件与所述端板和所述活性电池中至少一个之间电接触的柔顺的导电组件。
【技术特征摘要】
US 2002-12-24 10/329,305;US 2003-4-3 10/407,5441.一种用在燃料电池堆中的装置，该装置位于燃料电池堆的端板和燃料电池堆的活性电池之间，该装置包括：电解质存储组件；和适于促进在所述电解质存储组件与所述端板和所述活性电池中至少一个之间电接触的柔顺的导电组件。2.根据权利要求1的装置，其中所述电解质存储组件具有适于面对所述端板的第一表面和从所述第一表面伸出的第二和第三侧面，所述柔顺的导电组件包括在所述第一表面和所述端板之间设置的第一部件和分别邻接所述电解质存储组件的第二和第三侧面设置的第二和第三部件。3.根据权利要求1的装置，其中所述电解质存储组件具有适于面对所述端板的第一表面和从所述第一表面伸出的第二和第三侧面，所述柔顺的导电组件包括在所述第一表面和所述端板之间设置的一个或多个第一部件和分别邻接所述电解质存储组件的第二和第三侧面设置的第二和第三部件。4.根据权利要求3的装置，其中所述第一部件包括具有相对的第一和第二表面的泡沫阳极和阳极集流体，所述泡沫阳极适于邻接在所述泡沫阳极的所述第一表面处的所述端板并邻接在所述泡沫阳极的所述第二表面处的所述阳极集流体。5.根据权利要求4的装置，其中所述电解质存储组件包括：肋状阴极，具有形成所述电解质存储组件的所述第一表面的一表面、相对所述一表面的另一表面、在所述肋状阴极的所述一表面和所述另一表面中形成的肋部、和分别具有所述存储组件的所述第二和第三表面并连接所述肋状阴极的所述一表面和所述另一表面的第一和第二侧；邻接所述肋状阴极的所述肋部并随其形成通道的平坦阴极，其中所述肋状阴极和所述平坦阴极是多孔的。6.根据权利要求5的装置，进一步包括板结构，具有邻接相对-->所述肋部的所述肋状阴极的所述一表面和另一表面之一的中间区和延伸到所述中间区的横向端之外、然后翻转并彼此相对从而限定分别邻接所述肋状阴极的第一和第二侧的第一和第二室的第一和第二唇缘区，其中所述柔顺的导电组件的所述第二和第三部件用作柔顺部件并分别设置在所述第一和第二室中。7.根据权利要求6的装置，其中所述阳极集流体和所述柔顺的导电组件的所述第二和第三部件分别形成为波纹结构。8.根据权利要求6的装置，其中所述肋状阴极由具有大约65％孔隙率的材料制成。9.根据权利要求6的装置，其中所述平坦阴极由具有大约70％孔隙率的材料制成。10.根据权利要求6的装置，进一步包括在所述平坦和肋状阴极的孔隙中存储的电解质，所述平坦和肋状阴极用作电解质存储。11.根据权利要求6的装置，其中所述平坦阴极设置在所述阳极集流体和所述肋状阴极之间，其中所述肋状阴极用作能够吸收并保持电解质的电解液槽。12.根据权利要求11的装置，进一步包括面对相对所述肋部的所述肋状阴极的所述一和另一表面之一的另一阳极集流体和邻接所述另一阳极集流体设置的标准阳极。13.根据权利要求12的装置，进一步包括限定顶室和底室的第一双极板，所述另一阳极集流体和标准阳极设置在顶室中，所述底室形成所述板结构并在底室中设置所述肋状阴极和所述柔顺的导电组件的所述第二和第三部件。14.根据权利要求13的装置，进一步包括第二双极板，该第二双极板位于所述平坦阴极和所述端板之间并限定了其中设置了所述阳极集流体和泡沫阳极的面对所述端板的腔室。15.根据权利要求14的装置，其中所述装置适于设置在所述燃料电池堆的负极端，其中所述标准阳极设置在所述第一双极板的顶室中所述另一阳极集流体和在所述负极端的燃料电池堆中的最后一个燃-->料电池之间。16.根据权利要求6的装置，进一步包括限定顶室和底室的双极板，所述阳极集流体设置在顶室中，所述底室限定所述板结构并在底室中设置所述肋状阴极和所述柔顺的导电组件的所述第二和第三部件。17.根据权利要求16的装置，其中所述双极板由导电材料制成。18.根据权利要求16的装置，其中所述柔顺的导电组件的所述第二和第三部件在所述燃料电池堆的工作过程中吸纳肋状阴极的机械变形。19.根据权利要求18的装置，进一步包括分别在所述双极板的底室中的所述柔顺的导电组件的所述第二和第三部件下面设置的薄垫片。20.根据权利要求18的装置，其中氧化气体流过在所述平坦阴极和所述肋状阴极之间形成的通道。21.根据权利要求20的装置，其中还原气体通过另一通道垂直于所述氧化气体流流动。22.根据权利要求21的装置，其中所述氧化气体包括氧，所述还原气体包括氢。23.根据权利要求21的装置，其中通过所述通道的所述氧化气体流均匀地氧化所述肋状阴极的表面。24.根据权利要求21的装置，进一步包括平行于还原气体流方向沿所述泡沫阳极的相对侧设置的基体条。25.根据权利要求24的装置，进一步包括平行于氧化气体流方向沿所述平坦阴极的相对侧设置的基体条。26.根据权利要求25的装置，其中所述基体条在所述氧化气体流和所述还原气体流之间提供了气体密封。27.根据权利要求18的装置，进一步包括伴随所述平坦阴极的另一泡沫阳极和面对所述另一泡沫阳极的另一阳极集流体。28.根据权利要求27的装置，进一步包括伴随所述另一阳极集-->流体的阴极集流体和面对所述阴极集流体的标准阴极。29.根据权利要求28的装置，进一步包括限定了顶室和底室的第二双极板，所述另一阳极集流体设置在顶室中，所述阴极集流体设置在底室中。30.根据权利要求29的装置，进一步包括将所述平坦阴极与所述另一泡沫阳极隔开的金属片。31.根据权利要求30的装置，其中所述装置适于设置在所述燃料电池堆的正极端，其中所述标准阴极适于设置在所述阴极集流体和所述电池堆正极端的燃料电池堆中第一燃料电池之间。32.一种用于在碳酸盐燃料电池堆中存储电解质的端电池，包括：邻接电池堆端板的非活性阳极部件；和通过所述非活性阳极部件与所述端板隔开的肋状阴极部件；其中所述非活性阳极部件包括泡沫阳极和阳极集流体，其中所述肋状阴极部件包括平坦阴极、肋状阴极、和柔顺的阴极集流体；以及其中所述非活性阳极部件和所述肋状阴极部件保持电接触并在所述端电池中提供电解质存储。33.根据权利要求32的端电池，进一步包括将所述端电池与所述燃料电池堆中的活性燃料电池隔开的活性电极部件，所述活性电极部件包括活性电极和集流体。34.根据权利要求32的端电池，其中所述活性电极部件包括标准阴极和阴极集流体。35.根据权利要求34的端电池，进一步包括在肋状阴极部件和活性电极部件之间设置的并与它们保持电接触的第二非活性阳极部件。36.根据权利要求35的端电池，其中所述第二非活性阳极部件包括泡沫阳极和阳极集流体。37.根据权利要求32的端电池，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻肇宜，霍哈迈德法鲁克，理查德约翰森，
申请(专利权)人：燃料电池能有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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