[go: up one dir, main page]

RU2008149139A - Уплотнение для топливных элементов - Google Patents

Уплотнение для топливных элементов Download PDF

Info

Publication number
RU2008149139A
RU2008149139A RU2008149139/09A RU2008149139A RU2008149139A RU 2008149139 A RU2008149139 A RU 2008149139A RU 2008149139/09 A RU2008149139/09 A RU 2008149139/09A RU 2008149139 A RU2008149139 A RU 2008149139A RU 2008149139 A RU2008149139 A RU 2008149139A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sealing
gasket
sealing surface
fluid flow
flow field
Prior art date
Application number
RU2008149139/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2414773C2 (ru
Inventor
Питер Дейвид ХУД (GB)
Питер Дейвид ХУД
Саймон Эдвард ФОСТЕР (GB)
Саймон Эдвард ФОСТЕР
Original Assignee
Интелиджент Энерджи Лимитед (Gb)
Интелиджент Энерджи Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Интелиджент Энерджи Лимитед (Gb), Интелиджент Энерджи Лимитед filed Critical Интелиджент Энерджи Лимитед (Gb)
Publication of RU2008149139A publication Critical patent/RU2008149139A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2414773C2 publication Critical patent/RU2414773C2/ru

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018Polymeric electrolyte materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0271Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0276Sealing means characterised by their form
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0271Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095Fuel cells with polymeric electrolytes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0271Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/028Sealing means characterised by their material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0271Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0286Processes for forming seals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1004Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making
    • Y10T29/4911Electric battery cell making including sealing

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

1. Топливный элемент, содержащий ! первую пластину поля течения жидкости; ! вторую пластину поля течения жидкости; ! мембранный электрод, имеющую первую и вторую противолежащие наружные поверхности, помещаемые между первой и второй пластинами поля течения жидкости; ! уплотнительную прокладку, располагающуюся между первой и второй пластинами поля течения жидкости и формирующую, посредством этого, соответственно, первую и вторую уплотняющие поверхности; ! уплотнительную прокладку, также определяющую третью уплотняющую поверхность, посредством которой уплотняющая прокладка контактирует только с одной лицевой поверхностью мембранного электрода. ! 2. Топливный элемент по п.1, в котором третья уплотняющая поверхность является внутренне смежной относительно второй уплотняющей поверхности. ! 3. Топливный элемент по п.1, в котором третья уплотняющая поверхность находится, в основном, в плоскости, параллельной второй уплотняющей поверхности. !4. Топливный элемент по п.1, в котором третья уплотняющая поверхность расположена наклонно относительно второй уплотняющей поверхности. ! 5. Топливный элемент по п.1, в котором уплотнительная прокладка определяет ступенчатый профиль между второй и третьей уплотняющими поверхностями. ! 6. Топливный элемент по п.1, в котором уплотнительная прокладка имеет зону увеличенной сжимаемости, соседствующую с третьей уплотняющей поверхностью, при этом сжимаемость увеличена по сравнению с зоной второй уплотняющей поверхности. ! 7. Уплотнительная прокладка для герметизации внутренних поверхностей топливного элемента, содержащая !первую уплотняющую поверхность и вторую уплотняющую пов

Claims (12)

1. Топливный элемент, содержащий
первую пластину поля течения жидкости;
вторую пластину поля течения жидкости;
мембранный электрод, имеющую первую и вторую противолежащие наружные поверхности, помещаемые между первой и второй пластинами поля течения жидкости;
уплотнительную прокладку, располагающуюся между первой и второй пластинами поля течения жидкости и формирующую, посредством этого, соответственно, первую и вторую уплотняющие поверхности;
уплотнительную прокладку, также определяющую третью уплотняющую поверхность, посредством которой уплотняющая прокладка контактирует только с одной лицевой поверхностью мембранного электрода.
2. Топливный элемент по п.1, в котором третья уплотняющая поверхность является внутренне смежной относительно второй уплотняющей поверхности.
3. Топливный элемент по п.1, в котором третья уплотняющая поверхность находится, в основном, в плоскости, параллельной второй уплотняющей поверхности.
4. Топливный элемент по п.1, в котором третья уплотняющая поверхность расположена наклонно относительно второй уплотняющей поверхности.
5. Топливный элемент по п.1, в котором уплотнительная прокладка определяет ступенчатый профиль между второй и третьей уплотняющими поверхностями.
6. Топливный элемент по п.1, в котором уплотнительная прокладка имеет зону увеличенной сжимаемости, соседствующую с третьей уплотняющей поверхностью, при этом сжимаемость увеличена по сравнению с зоной второй уплотняющей поверхности.
7. Уплотнительная прокладка для герметизации внутренних поверхностей топливного элемента, содержащая
первую уплотняющую поверхность и вторую уплотняющую поверхность на противоположных лицевых сторонах уплотняющей прокладки, и
третью уплотняющую поверхность, находящуюся целиком в пределах границ, определяемых внутренним периметром второй уплотняющей поверхности, при этом уплотнительная прокладка определяет ступенчатый профиль между второй и третьей уплотняющими поверхностями.
8. Уплотнительная прокладка по п.7, в которой первый участок уплотнительной прокладки, находящийся между второй уплотняющей поверхностью и соответствующей частью первой уплотняющей поверхности, имеет большую толщину, чем толщина второго участка уплотнительной прокладки, находящегося между третьей уплотняющей поверхностью и соответствующей частью первой уплотняющей поверхности.
9. Уплотнительная прокладка по п.7, в которой множество полостей обеспечено в непосредственной близости от третьей уплотняющей поверхности, чтобы обеспечить увеличенную сжимаемость участка уплотнительной прокладки на третьей уплотняющей поверхности.
10. Уплотнительная прокладка по п.7, в которой множество полостей обеспечено в непосредственной близости от первой и второй уплотняющих поверхностей, чтобы обеспечить увеличенную сжимаемость участков уплотнительной прокладки, соответственно, на первой и второй уплотняющих поверхностях.
11. Способ формирования топливного элемента, содержащий следующие последовательные шаги:
обеспечение первой пластины поля течения жидкости;
укладка уплотнительной прокладки на первую пластину поля течения жидкости, при этом прокладка имеет первую, вторую и третью уплотняющие поверхности, причем третья уплотняющая поверхность находится полностью внутри границ, определяемых внутренним периметром второй уплотняющей поверхности, а первая уплотняющая поверхность расположена напротив первой пластины поля течения жидкости;
укладка сборки мембранного электрода на уплотнительную прокладку, при этом внешний край по периметру первой поверхности сборки мембранного электрода накладывается на третью уплотняющую поверхность уплотнительной прокладки;
позиционирование второй пластины поля течения жидкости поверх сборки мембранного электрода и уплотнительной прокладки, при этом вторая пластина поля течения жидкости накладывается на вторую уплотняющую поверхность и вторую поверхность сборки мембранного электрода; и
прикладывание сжимающего давления между первой и второй пластинами поля течения жидкости в поперечном направлении относительно уплотнительной прокладки и сборки мембранного электрода, чтобы обеспечить жидкостное уплотнение между (1) первой уплотняющей поверхностью прокладки и первой пластиной поля течения жидкости, (2) второй уплотняющей поверхности прокладки и второй пластины поля течения жидкости, и (3) третьей уплотняющей поверхности прокладки и сборки мембранного электрода, при этом уплотнение с помощью прокладки производится только на одной лицевой поверхности сборки мембранного электрода.
12. Способ по п.11, дополнительно включающий в себя следующие шаги:
укладка первого слоя диффузора на первой пластине поля течения жидкости в пределах внутренней периферии уплотняющей прокладки после шага (1) или шага (2);
укладка второго слоя диффузора на сборку мембранного электрода после шага (3).
RU2008149139/07A 2006-05-13 2007-05-14 Уплотнение для топливных элементов RU2414773C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0609566A GB2437994A (en) 2006-05-13 2006-05-13 Gaskets for fuel cells
GB0609566.5 2006-05-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008149139A true RU2008149139A (ru) 2010-06-20
RU2414773C2 RU2414773C2 (ru) 2011-03-20

Family

ID=36637483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008149139/07A RU2414773C2 (ru) 2006-05-13 2007-05-14 Уплотнение для топливных элементов

Country Status (16)

Country Link
US (1) US8338057B2 (ru)
EP (1) EP2022118B1 (ru)
JP (1) JP5350225B2 (ru)
KR (1) KR101382514B1 (ru)
CN (1) CN101443939B (ru)
AR (1) AR060917A1 (ru)
AT (1) ATE542254T1 (ru)
BR (1) BRPI0711466A2 (ru)
CA (1) CA2651625C (ru)
ES (1) ES2395111T3 (ru)
GB (1) GB2437994A (ru)
MX (1) MX2008014576A (ru)
RU (1) RU2414773C2 (ru)
TW (1) TWI426651B (ru)
WO (1) WO2007132219A2 (ru)
ZA (1) ZA200809624B (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4957091B2 (ja) * 2006-06-26 2012-06-20 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP5194439B2 (ja) * 2006-11-21 2013-05-08 トヨタ自動車株式会社 燃料電池、および、燃料電池を構成するアッセンブリ
JP2010040414A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Panasonic Corp 燃料電池スタックとそれを用いた燃料電池
GB2472450A (en) * 2009-08-07 2011-02-09 Afc Energy Plc Cell Stack Plates
RU2599750C2 (ru) * 2015-02-10 2016-10-10 Открытое акционерное общество "Волжский завод асбестовых технических изделий" Слоистый уплотнительный материал
JP6859823B2 (ja) * 2017-04-17 2021-04-14 トヨタ自動車株式会社 燃料電池セル
GB2566334B (en) * 2017-09-12 2022-11-23 Ceres Ip Co Ltd A stack of intermediate temperature, metal-supported, solid oxide fuel cell units

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69204834T2 (de) * 1991-06-04 1996-04-04 Ballard Power Systems Gegliederte membranelektrodenanordnung für elektrochemische brennstoffzelle.
JPH0696783A (ja) 1992-09-16 1994-04-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池
JPH07312223A (ja) * 1994-05-17 1995-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池
RU2174728C2 (ru) * 1994-10-12 2001-10-10 Х Пауэр Корпорейшн Топливный элемент, использующий интегральную технологию пластин для распределения жидкости
JP3353567B2 (ja) * 1995-09-29 2002-12-03 松下電器産業株式会社 燃料電池
JPH11219714A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池
CA2355700C (en) * 1999-04-27 2010-01-12 Nok Corporation Gasket
JP3400415B2 (ja) * 2000-07-25 2003-04-28 本田技研工業株式会社 燃料電池のシール構造
JP4035055B2 (ja) * 2001-04-23 2008-01-16 Nok株式会社 燃料電池およびその製造方法
JP4316164B2 (ja) * 2001-07-10 2009-08-19 本田技研工業株式会社 膜・電極構造体及び燃料電池セル
US6733915B2 (en) * 2001-12-27 2004-05-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Gas diffusion backing for fuel cells
JP3616065B2 (ja) * 2002-03-22 2005-02-02 大同メタル工業株式会社 空気吸い込み式燃料電池
US7087339B2 (en) * 2002-05-10 2006-08-08 3M Innovative Properties Company Fuel cell membrane electrode assembly with sealing surfaces
US7217471B2 (en) * 2002-05-17 2007-05-15 3M Innovative Properties Company Membrane electrode assembly with compression control gasket
US7405019B2 (en) * 2003-03-14 2008-07-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Polymer electrolyte fuel cell
US7595126B2 (en) * 2003-11-26 2009-09-29 Delphi Technologies, Inc. PEM fuel cell assembly formed of modular sub-assemblies
GB2413002B (en) * 2004-04-08 2006-12-06 Intelligent Energy Ltd Fuel cell gas distribution
JP2006004799A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Nok Corp 燃料電池用ガスケット
FR2873777B1 (fr) * 2004-08-02 2008-10-03 Fed Mogul Sealing Systems Soc Joint statique d'etancheite
GB2434845B (en) 2006-02-01 2010-10-13 Intelligent Energy Ltd Variable compressibility gaskets

Also Published As

Publication number Publication date
RU2414773C2 (ru) 2011-03-20
GB0609566D0 (en) 2006-06-21
MX2008014576A (es) 2008-11-27
GB2437994A (en) 2007-11-14
EP2022118A2 (en) 2009-02-11
WO2007132219A3 (en) 2008-01-17
CN101443939A (zh) 2009-05-27
US8338057B2 (en) 2012-12-25
BRPI0711466A2 (pt) 2011-11-16
EP2022118B1 (en) 2012-01-18
JP2009537940A (ja) 2009-10-29
ZA200809624B (en) 2012-04-24
CA2651625C (en) 2014-09-30
TW200810220A (en) 2008-02-16
KR20090025235A (ko) 2009-03-10
WO2007132219A2 (en) 2007-11-22
CN101443939B (zh) 2011-10-19
CA2651625A1 (en) 2007-11-22
ATE542254T1 (de) 2012-02-15
ES2395111T3 (es) 2013-02-08
TWI426651B (zh) 2014-02-11
KR101382514B1 (ko) 2014-04-07
AR060917A1 (es) 2008-07-23
US20090311569A1 (en) 2009-12-17
JP5350225B2 (ja) 2013-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2008149139A (ru) Уплотнение для топливных элементов
RU2008135351A (ru) Прокладка с переменной сжимаемостью
ATE522000T1 (de) Brennstoffzellenmembranelektrodenanordnung mit dichtflächen
KR100551809B1 (ko) 복합 가스켓을 포함하는 연료전지스택용 단셀 구조
RU2008147847A (ru) Пластины для распределения потоков текучей среды в топливных элементах
WO2001095404A3 (en) Fuel cell assembly
CA2657575C (en) Module for a fuel cell arrangement
US9985301B2 (en) Fuel cell assembly
NO20064500L (no) Gassdistribusjon i brenselcelle
ATE467919T1 (de) Eine dichtung enthaltende gasdiffusionsschicht
CN102575615B (zh) 汽缸盖密封垫
KR19980032399A (ko) 금속판 개스킷
JP2011511916A5 (ru)
CA2989526C (en) Fuel cell electrode structure, metal separator, fuel cell single cell using the fuel cell electrode structure and the metal separator, and mold for producing the fuel cell electrode structure
MY140956A (en) Liquid crystal cell assembly and liquid crystal cell manufacturing method
JP2018534728A5 (ru)
EP3195390A1 (en) Bipolar plate assembly with integrated seal for fuel cell
JP4737224B2 (ja) シール構造
CN107148693A (zh) 燃料电池用衬垫
SA522440511B1 (ar) حشية مانعة للتسرب
JP2007200751A (ja) 燃料電池用セパレータ
WO2004051777A3 (en) Electrochemical cell plate with integral seals
US7670709B2 (en) Fuel cell seal with integral bridge
CN101268270A (zh) 垫圈组件
KR101639932B1 (ko) 판 형상 개스킷 및 시일 구조

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160515