包括垢容纳流动通道的燃料电池构件制造技术

说明性实例燃料电池构件包括板，其中多个流动通道在板的至少一个侧部中。流动通道中的每个具有入口与出口之间的长度。流动通道中的每个具有横向于长度的宽度和深度。流动通道中的至少一些包括入口附近的部分，并且部分的宽度或深度大于沿那些流动通道的长度的大部分的宽度或深度。的宽度或深度。的宽度或深度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括垢容纳流动通道的燃料电池构件
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2020年9月21日提交的美国专利申请No.17/026,502的优先权。

技术介绍

[0002]燃料电池基于诸如氢和氧的反应物之间的电化学反应来生成电。燃料电池装置包括电池堆组件中的许多燃料电池。与液体电解质燃料电池相关联的一个问题是管理电池堆组件内的电解质。液体电解质趋于随着时间过去而蒸发。与此类蒸发相关联的一个问题是最终可不存在用以保持电池堆组件操作的、贯穿堆的足够电解质。与液体电解质蒸发相关联的另一个问题是盐垢和矿物质沉积物可聚集并且干扰电池堆组件内的反应物的适当流动。

技术实现思路

[0003]说明性实例燃料电池构件包括板，其中多个流动通道在板的至少一个侧部中。流动通道中的每个具有入口与出口之间的长度。流动通道中的每个具有均横向于长度的宽度和深度。流动通道中的至少一些包括入口附近的部分，并且部分的宽度或深度大于沿那些流动通道的长度的大部分的宽度或深度。
[0004]在具有先前段落的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，较大的宽度或深度在流动通道中的至少一些的入口附近的部分中建立储蓄部，并且储蓄部构造成容纳由液体电解质蒸发产生的垢。
[0005]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，部分沿长度的小于十分之一延伸。
[0006]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，流动通道中的至少一些包括出口附近的第二部分，并且第二部分的宽度或深度大于沿流动通道中的至少一些的长度的大部分的宽度或深度。
[0007]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，流动通道中的所有包括部分和第二部分。
[0008]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，流动通道沿长度的大部分具有矩形截面，并且部分具有阶梯式轮廓截面。
[0009]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，每个部分的深度大于沿流动通道中的至少一些的长度的大部分的深度，每个部分的宽度从板的一个侧部附近的第一宽度变化到部分的最深部分附近的第二宽度，并且第二宽度小于第一宽度。
[0010]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，宽度以阶梯方式变化。
[0011]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，流动通道沿长度的大部分具有第一宽度。
[0012]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，每个部分的深度大于沿流动通道中的至少一些的长度的大部分的深度，入口在板的一个边缘处，每个部分的深度变化，并且每个部分的深度邻近板的一个边缘为最大的。
[0013]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，每个部分包括底面，部分的深度限定在底面与板的一个侧部之间，底面邻近板的一个边缘离板的一个侧部最远，并且底面相对于板的一个侧部成斜角。
[0014]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，每个部分的宽度大于沿流动通道中的至少一些的长度的大部分的宽度。
[0015]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，每个流动通道包括入口附近的部分中的一个。
[0016]具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的说明性实例实施例包括流动通道中的至少一些的出口附近的第二部分，并且第二部分具有宽度或深度，其大于沿流动通道中的至少一些的长度的大部分的宽度或深度。
[0017]在具有先前段落中的任何的燃料电池构件的一个或多个特征的实例实施例中，部分具有小于25mm(1英寸)的、沿流动通道的长度的尺寸。
[0018]燃料电池的说明性实例实施例包括先前段落中的任何的燃料电池构件。
[0019]燃料电池堆组件的说明性实例实施例包括多个先前段落的燃料电池。
[0020]发电厂的说明性实例实施例包括多个先前段落的燃料电池堆组件。
[0021]从以下详细描述，至少一个公开的实例实施例的各种特征和优点将对本领域技术人员而言变得显而易见。伴随详细描述的附图可简要描述如下。
附图说明
[0022]图1示意性地示出燃料电池堆组件。
[0023]图2示出根据实例实施例设计的燃料电池构件。
[0024]图3是沿图2中的线3
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3截取的截面示图。
[0025]图4是沿图2中的线4
‑
4截取的截面示图。
[0026]图5是示出燃料电池构件的选择部分的透视示图。
具体实施方式
[0027]本专利技术的实施例通过包括容纳由液体电解质蒸发产生的潜在垢聚集的特征来便于随着时间过去而增强的燃料电池操作。在下面描述的实例实施例中，反应物流动通道包括具有至少一个尺寸的部分，该至少一个尺寸选定成建立用于在该部分中聚集垢的储蓄部，以减小此类垢否则可干扰反应物流动的程度。
[0028]图1示意性地示出包括多个燃料电池22的燃料电池堆组件20的选择特征。每个燃料电池包括包含诸如磷酸的液体电解质的基质24。阳极电极26在基质24的一个侧部上，而阴极电极28在基质24的相对侧部上。电池堆组件20包括多个阴极流场板32和阳极流场板34。流场板便于将反应物(如氢和氧)输送至电极以基于电化学反应来生成电。为了论述的目的，仅示出电池堆组件20的燃料电池22中的一些，并且许多实施例将包括此类构件中的更多个。燃料电池发电厂包括多个此类堆。
[0029]图2示出与电池堆组件20分开的阴极流场板32。阴极流场板32具有称为板40的平面本体。用于将氧引导至阴极电极28的多个流动通道42开向板40的一个侧部44。流动通道42由肋46与彼此分开。腹板48用于将流动通道42与板40的相对侧部(其为图示中的下侧)上的电池堆组件构件分开。在一些实施例中，板40包括相对侧部上的其它流动通道。
[0030]流动通道42均具有板40的一个边缘52附近的入口50和板40的另一个边缘56附近的出口54。在该实例实施例中，每个流动通道42的长度L在入口50与出口54之间沿板40的整体延伸。每个流动通道42还具有横向于长度L且平行于板40的一个侧部44的宽度W和横向于长度L和宽度W的深度D。
[0031]流动通道42中的至少一些包括入口50附近的部分60。部分60包括与流动通道42的大部分的对应尺寸不同的至少一个尺寸。与流动通道42的大部分相比，部分60的不同尺寸在部分60中建立不同的截面面积或每单位长度的通道容积。
[0032]在图2
‑
4的实施例中，部分60包括大于流动通道42的大部分的深度D的第二深度D'。如可从图3认识到的，在该实施例中，每个流动通道的长度的大部分具有关于深度D的矩形截面。图4中示出的部分60包括横跨部分60的宽度W的至少一些的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料电池构件，其包括板，所述板包括所述板的至少一个侧部中的多个流动通道，所述流动通道中的每个具有入口与出口之间的长度，所述流动通道中的每个具有横向于所述长度的宽度和横向于所述长度的深度，其中所述流动通道中的至少一些包括所述入口附近的部分，并且至少所述部分的所述宽度或所述深度大于沿所述流动通道中的所述至少一些的所述长度的大部分的所述宽度或深度。2.根据权利要求1所述的燃料电池构件，其中，较大的宽度或深度在所述流动通道中的所述至少一些的所述入口附近的所述部分中建立储蓄部，并且所述储蓄部构造成容纳由液体电解质蒸发产生的垢。3.根据权利要求1所述的燃料电池构件，其中，所述部分沿所述长度的小于十分之一延伸。4.根据权利要求1所述的燃料电池构件，其中，所述流动通道中的所述至少一些包括所述出口附近的第二部分，并且所述第二部分的所述宽度或深度大于沿所述流动通道中的所述至少一些的所述长度的所述大部分的所述宽度或深度。5.根据权利要求4所述的燃料电池构件，其中，所述流动通道中的所有包括所述部分和所述第二部分。6.根据权利要求1所述的燃料电池构件，其中，所述流动通道沿所述长度的所述大部分具有矩形截面，并且所述部分具有阶梯式轮廓截面。7.根据权利要求1所述的燃料电池构件，其中，每个部分的所述深度大于沿所述流动通道中的所述至少一些的所述长度的所述大部分的所述深度，每个部分的所述宽度从所述板的所述一个侧部附近的第一宽度变化到所述部分的最深部分附近的第二宽度，并且所述第二宽度小于所述第一宽度。8.根据权利要求7所述的燃料电池构件，其中，所述宽度以阶梯方式变化。9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：氢理公司，
类型：发明
国别省市：