电化学系统技术方案

一种通过电解来压缩气体和／或产生气体的电化学压缩机系统，其由具有若干电化学电池的层叠的电化学压缩机组（１）组成，所述电化学电池均由双极板（３；３’）将其相互隔离，其中双极板具有用于电化学电池的介质供应和介质排放的开口（５ａ，５ｂ），且电化学电池组在沿层叠方向（６）的机械压缩应变下安置，其特征在于至少在某些区域提供弹性的垫圈装置（７；７’），以密封开口（４，５ａ，５ｂ）和／或电化学电池的电化学活性区域（１０）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学系统本专利技术涉及一种电化学系统，例如燃料电池系统或电化学压缩机系统。例如，电化学压缩机系统可以是电解装置，通过施加电压，其除了产生如水和由水产生氧气以外，同时还在高压下压缩这些气体。另外，电化学压缩机系统例如电化学氢压缩机也是已知的，向其中送入气体分子氢，通过施加电压，以电化学方式压缩分子氢。这种电化学压缩尤其适用于压缩少量氢气，因为此时采用机械方式压缩氢气是相当昂贵的。已知在电化学系统中，电化学电池组是由若干个电化学电池的层叠构成的，所述电化学电池在各种情况下都通过双极板相互隔离。因此，双极板具有下述几个作用：-与各电化学电池的电极电接触并向相邻的电池(电池的串联连接)传输电流，-向电池提供反应物，例如水或气体，并且例如通过合适的分配器结构除去产生的反应气体，-传输电化学电池发电过程中产生的热，以及-使各介质管或冷却管相对于其他管和外界密封。双极板具有用于冷却或介质供应和介质排放的开口，用于从双极板向实际的电化学电池供应和排放介质(所述实际的电化学电池是例如MEA(膜电子装置)，其具有例如由金属垫制成的、在各种情况下都朝向双极板的气体扩散层)。这里经常出现问题，尤其是关于气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过电解来压缩气体和/或产生气体的电化学压缩机系统，其由具有若干电化学电池的层叠的电化学压缩机组(1)组成，所述电化学电池均由双极板(3；3’)将其相互隔离，其中双极板具有用于电化学电池的介质供应和介质排放的开口(5a，5b)，且电化学电池组在沿层叠方向(6)的机械压缩应变下安置，其特征在于至少在某些区域提供弹性的垫圈装置(7；7’)，以密封开口(4，5a，5b)和/或电化学电池的电化学活性区域(10)。2.权利要求1所述的电化学压缩机系统，其特征在于所述电化学电池在面对双极板的面上具有由传导结构例如金属纤维制成的气体扩散层(9)。3.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于包覆所述垫圈装置(7；7’)，从而微密封介质。4.权利要求3所述的电化学压缩机系统，其特征在于使用弹性体进行包覆。5.权利要求3或4所述的电化学压缩机系统，其特征在于通过丝网印刷工艺、移印、喷涂或者CIPG来进行包覆。6.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于所述垫圈装置(7；7’)包含全垫圈或半垫圈。7.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于所述垫圈装置(7；7’)由金属例如钢、镍、钛、铝以及含有大比例的上述金属的合金制成。8.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于所述垫圈装置具有将气体扩散层的压缩限制到最小厚度的限位器。9.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于将所述垫圈装置(7；7’)连接至双极板(3；3’)。10.权利要求8所述的电化学压缩机系统，其特征在于所述双极板(3；3’)设计为整体金属模制件。11.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于所述垫圈装置设置在与双极板分离的组件上，所述组件安置在石墨、塑料、金属等上面或通过粘接、冲压、焊接、钎焊或者浇铸整合在一起。12.权利要求8所述的电化学压缩机系统，其特征在于所述双极板(3；3’)设计为其-->间具有塑料板的两个金属板的复合元件。13.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于电化学电池的电化学活性区域设置在基本密闭的室(10)中，该室由垫圈装置基本呈环形侧向限制。14.权利要求13所述的电化学压缩机系统，其特征在于至少在某些区域将所述垫圈装置设计成朝向电化学活性区域/密闭室(10)开口的半垫圈。15.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于所述垫圈装置设计成弹性体滚筒，通过丝网印刷或者移印或者模压将其作为滚筒涂覆。16.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于电解装置以电化学方式将引入电化学电池的一侧的水分解为分子氢和氧。17.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于氢压缩机将引入到质子传导电化学电池第一面上的分子氢氧化成H+，并且在第二面上再次将其还原为分子氢，其中由于密封和空间布局，那里的分子氢在第二面上受到的压力比在第一面上受到的压力大。18.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于密封电化学活性区域中的气压，使得在没有泄漏损失的情况下，在密闭室(10)中的主导气压大于100巴，优选大于200巴，特别优选大于500巴。19.前述权利要求中任意一项所述的电化学压缩机系统，其特征在于将弹性垫圈装置(7；7’)围绕双极板开口(4；5)和/或电化学活性区域设置，其中将用于传导液体或气体介质的穿孔(8，8’)设置在垫圈装置的至少一个侧面(7a，7a’)上。20.权利要求19所述的电化学压缩机系统，其特征在于所述穿孔(8，8’)是圆形、椭圆形或有角的。21.权利要求19或20所述的电化学压缩机系统，其特征在于将管道(28)连接至穿...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙德·施特罗贝尔，贝恩德·高格勒，阿尔布雷希特·赛勒，克劳迪娅·孔茨，约阿希姆·舍雷尔，克里斯蒂安·施莱尔，约翰·瓦尔德福格尔，
申请(专利权)人：莱茵兹迪兹通斯有限公司，
类型：发明
国别省市：