电化学能量转换器的堆叠组件制造技术

技术编号:42668637 阅读:50 留言:0更新日期:2024-09-10 12:23
本发明专利技术涉及一种电化学能量转换器、尤其是燃料电池或电解槽的堆叠组件,所述堆叠组件具有至少一个堆叠组件,所述至少一个堆叠组件由多个彼此上下布置的电池形成。所述电池分别具有膜片,所述膜片配属有阴极功能面和阳极功能面。在所述至少一个堆叠组件的电池之间设置有双极板和/或单极板。所述膜片的活性面被划分为多个彼此电流隔离的部段,使得在所述电池的层面上,所述彼此电流隔离的部段在电池层面上串联电连接。进一步,本发明专利技术涉及堆叠组件用于在电解装置或燃料电池中产生氢气以将氢气转化为电流的应用并且涉及堆叠组件在电化学系统中用于将气态和/或液态介质转换为电流的应用以及涉及堆叠组件在氧化还原液流系统中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电化学能量转换器的堆叠组件,所述堆叠组件由多个彼此上下堆叠的电池形成,其中,所述电池分别具有膜片,所述膜片配属有阴极和阳极,并且,在至少一个堆叠组件中的电池之间设置有板、例如单极板或双极板。此外,本专利技术尤其涉及堆叠组件在电解装置、燃料电池和/或氧化还原液流电池中的应用,以便从中产生或吸收电流或者说使气体和/或液体彼此化学重组。


技术介绍

1、以电解为例,堆叠组件(堆)在子组中实施为pem堆叠组件(聚合物电解质膜或质子交换膜)、aem堆叠组件(阴离子交换膜)、soc堆叠组件(固体氧化物电池)和ael堆叠组件(碱性电解),通常实施为单个电池的垂直堆叠组件。在此,将单个电池沿竖直方向上下堆叠,以用于比较。堆叠组件的单个电池的核心件是隔膜、尤其是膜片,其在其上侧和其下侧上设有用于阳极和阴极的电极。这样构造的膜片例如可以实施为ccm(催化剂涂覆膜片)或ccs(催化剂涂覆衬底)。在施加电压的情况下,所供应的水被分解为成分h2和o2。为了使产生气体不混合,在膜片的两侧上均安置有密封件,该密封件可以实施为框架并且还可以确保与相应介质通道的连接。每个电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电化学能量转换器、尤其是燃料电池或电解槽的堆叠组件(12),所述堆叠组件由多个彼此上下堆叠的电池(14)构成,其中,所述电池(14)分别具有膜片(16),所述膜片配属有阴极功能面(20)和阳极功能面(22),并且,在至少一个堆叠组件(12)中的电池(14)之间设置有双极板(24)和/或单极板(48),其特征在于,所述电池(14)的电化学活性面(18)被划分为至少两个彼此电流隔离的部段(62、64、66、68),其特征在于,在所述电池(14)的层面上,所述彼此电流隔离的部段(62、64、66、68)至少部分地串联电连接。

2.根据权利要求1所述的堆叠组件(12),其特征...

【技术特征摘要】

1.一种电化学能量转换器、尤其是燃料电池或电解槽的堆叠组件(12),所述堆叠组件由多个彼此上下堆叠的电池(14)构成,其中,所述电池(14)分别具有膜片(16),所述膜片配属有阴极功能面(20)和阳极功能面(22),并且,在至少一个堆叠组件(12)中的电池(14)之间设置有双极板(24)和/或单极板(48),其特征在于,所述电池(14)的电化学活性面(18)被划分为至少两个彼此电流隔离的部段(62、64、66、68),其特征在于,在所述电池(14)的层面上,所述彼此电流隔离的部段(62、64、66、68)至少部分地串联电连接。

2.根据权利要求1所述的堆叠组件(12),其特征在于,所述电池(14)的电化学活性面(18)被划分为优选呈x·y矩阵和/或奇数形式的部段(62、64、66、68)。

3.根据权利要求1和2所述的堆叠组件(12),其特征在于,所述部段(62、64、66、68)具有任意形状,即例如为矩形、三角形、椭圆形或圆形。

4.根据权利要求1至3所述的堆叠组件(12),其特征在于,所有部段(62、64、66、68)的面分别具有相同或至少相似的面积。

5.根据权利要求1至4所述的堆叠组件(12),其特征在于,除了所述膜片(16)、所述阴极功能面(20)和所述阳极功能面(22)之外,所述电池(14)还具有至少一个介质传输层,尤其是气体扩散层(50)和/或多孔传输层(51)。

6.根据权利要求1至5所述的堆叠组件(12),其特征在于,所述部段(62、64、68)的电流隔离部(60)通过相邻的阴极功能面(20)或阳极功能面(22)以及所述气体扩散层(50)和所述多孔传输层(51)的电流划分来实现。

7.根据权利要求6所述的堆叠组件(12),其特征在于,所述电流划分在所述阳极功能面(22)和/或所述阴极功能面(20)的层面上通过中断涂覆或钝化来实现。

8.根据权利要求6至7所述的堆叠组件(12),其特征在于,所述电流划分在所述多孔传输层(51)和/或所述气体扩散层(50)的层面上通过电绝缘的中间层、尤其是多孔的稳定层(88)来呈现。

9.根据权利要求1至8所述的堆叠组件(12),其特征在于,所述电池(14)的所述膜片(16)借助多孔的稳定层(88)来稳定。

10.根据权利要求8所述的堆叠组件(12),其特征在于,所述多孔的稳定层(88)包括钝化的碳泡沫或形成为具有集成流场的至少一个塑料件。

11.根据权利要求1至10所述的堆叠组件(12),其特征在于,所述双极板(24)...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·乌茨GM·巴特尔斯曼
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:

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