氢能专利库

本发明涉及一种用于燃料电池堆叠的包括多个碟形弹簧的夹紧系统以及一种带有这种夹紧系统的燃料电池系统。根据本发明设置成，碟形弹簧在垂直于伸延穿过通过碟形部所描述的圆形的中心的旋转对称轴线的平面中材料配合地和/或力配合地彼此连接。

本发明涉及具有插入框架(3)的缺口(2)中的膜电极组合件(4)的燃料电池(1)，在该膜电极组合件的第一侧上布置第一双极板(5)并且在其与第一侧相反的第二侧上布置第二双极板(6)。框架(3)的边缘区域(7)在其面向第一双极板(5)的那侧上具有形成为膜的第一弹性体层(8)。框架(3)的边缘区域(7)在其面向第二双极板(6)的第二侧上具有形成为膜的第二弹性体层(9)。布置在框架(3)上的弹性体层(8、9)被设置成通过粗糙深度补偿和所提供的弹性以流体力学的方式密封双极板(5、6)。本发明还涉及制造燃料电池(1)的方法。

本发明涉及一种燃料电池堆(1)，其具有多个沿着堆叠方向彼此堆叠的燃料电池(2)。燃料电池(2)中的至少一个具有至少一个可压缩的织物结构(3)，该可压缩的织物结构配属有具有弹性常数的弹性功能。借助于弹性功能，燃料电池(2)沿着堆叠方向的长度变化可通过可压缩的织物结构(3)的与该长度变化相反的负的长度变化来补偿。

本发明涉及一种燃料电池堆(1)，所述燃料电池堆接纳在具有第一盖件(7)和第二盖件(8)的壳体(6)中，并且所述燃料电池堆具有张紧系统(11)和多个燃料电池(2)，所述燃料电池在第一端板(4)与第二端板(5)之间布置成至少两个电池排(3)，所述第一端板和第二端板中，至少第一端板(4)具有介质联接部(9)和用于介质分配的分配结构(10)，其中，所述第一端板(4)形成所述壳体(6)的第一盖件(7)。本发明此外涉及一种燃料电池装置和一种机动车。

本发明涉及一种燃料电池堆(1)，其具有多个在堆叠方向上布置的、借助于夹紧元件(3)夹紧的燃料电池(2)，其中至少一个，优选每个，具有电池电压抽头(6)，用于与电池监测单元(7)电连接，其中，所述至少一个电池电压抽头(6)机械上在与燃料电池(2)的连接方面通过夹紧元件(3)中的至少一个固定。本发明还涉及一种燃料电池装置以及具有燃料电池装置的机动车。

本发明涉及一种用于燃料电池(2)的双极板(1)，其具有：活性区域(3)和包围活性区域(3)的边缘区域(4)，该边缘区域配属有具有第一穿通部(5)的第一介质引导部(10)和具有第二穿通部(6)的第二介质引导部(7)；以及伸延通过活性区域(3)的、将第一穿通部(5)与第二穿通部(6)流体力学地连接的介质通道(8)，其中，第一穿通部(5)和/或第二穿通部(6)配属有隔挡件(9)，该隔挡件能够借助于致动器来调校，以调整或调节第一穿通部(5)和/或第二穿通部(6)的流动横截面。此外，本发明还涉及一种燃料电池堆(14)。

本发明涉及一种用于运行燃料电池装置(1)的方法，所述燃料电池装置具有带有至少一个燃料电池(2)的燃料电池堆(3)，所述方法包括以下步骤：a)在燃料电池装置(1)关停时，对燃料电池堆(3)进行干燥，b)在燃料电池装置(1)重新启动时，借助于电化学阻抗谱法确定膜剩余水和阴极剩余水，c)使用电池电压监测单元来识别燃料电池(2)中的一个燃料电池中的最湿润的阴极(22)，d)基于模型确定从最湿润的阴极(22)到阳极(21)的水运送，并且因此确定该燃料电池(2)中的阳极湿度，e)根据阳极湿度调整电流和燃料体积流。本发明还涉及一种燃料电池装置(1)以及一种具有燃料电池装置(1)的机动车。

本发明涉及制造用于燃料电池(1)的功能化结构化的构造的方法，其包括：‑在涂覆步骤中将至少一个包含催化剂颗粒(13)的电极(4、6)施加到基底层上，和‑通过激光干涉结构化在辐射步骤中在背离基底层的电极表面中引入深层结构(16)。本发明还涉及膜电极装置。

本发明涉及一种用于接合燃料电池(218)的至少两个部件的方法、尤其是用于将燃料电池(218)的两个单板(200,202)接合成双极板(216)的方法，其包括以下步骤：‑提供燃料电池(218)的第一部件，并且提供燃料电池(218)的至少一个第二部件，‑将激光设备(108)的脉冲激光束(110)发射到旋转的镜面多边形轮(114)上，由此激光束(110)在部件处形成由多个重叠地彼此排列的、点状和/或线条状的接合部位(120)构成的接合线(122)。此外，本发明涉及一种用于执行该方法的装置(100)。

描述一种用于燃料电池系统的燃料电池堆(10)的双极板(12)，其具有至少一个主通道区段(14)，该主通道区段被设置成用于供应流体(R1、R2、K)；其具有多个从主通道区段(14)分支的流入通道区段(18)；其具有多个与流入通道区段(18)处于流体连接中的分布通道区段(24)。在此设置成，流入通道区段(18)沿着主通道区段(14)的周向轮廓(20)的至少一部分如此布置，使得每个流入通道区段(18)关于在流入通道区段(18)和主通道区段(14)的相应的连接区域中相对于那里存在的周向轮廓(20)的假想的正交线(OT)实施成倾斜于该正交线(OT)，如此在正交线(OT)和流入通道轴线(EA)之间形成倾角(a)，其中，基于流入通道区段(18)在主通道区段(14)中倾斜的布置，可以为流入的流体(R1，R2，K)产生涡流(DS)。

本发明涉及一种用于燃料电池的双极板(2)，该双极板在其第一板侧处形成有第一反应物流场(3)，该双极板在其与第一板侧相对而置的第二板侧处形成有第二反应物流场(3)，其中，流场(3)在活性区域(10)中分别包括用于参与燃料电池反应的两种反应物中的一种的由桥接部(7)限制的多个流动通道(9)，其中，活性区域(10)分别在入口侧经由在活性区域(10)外伸延的分配区域(11)与用于两种反应物中的一种的从第一板侧延伸到第二板侧的入口侧介质端口(4,5)在流动技术上连接，并且其中，活性区域(10)分别在出口侧经由在活性区域(10)外伸延的收集区域(16)与从第一板侧延伸到第二板侧的出口侧介质端口(4,5)在流动技术上连接。流场(3,54)中的至少一个在其活性区域(10)中在入口侧形成有桥接部(7)，该桥接部具有用于燃料电池的相邻层的贴靠面(12)，该贴靠面大于出口侧桥接部(7)的贴靠面(13)，其由流动通道(9)中的至少一些的存在于活性区域(10)中的通道划分部(14)而产生。本发明还涉及一种燃料电池堆(1)。

本发明涉及一种带有燃料电池堆(2)的固体氧化物燃料电池装置(1)，带有燃料罐(3)，其与燃料电池堆(2)在阳极侧经由阳极供应管线(4)连接，其关联于喷射泵(7)，阳极再循环管线(6)通入到其中，带有压缩机(9)，其与燃料电池堆(2)在阴极侧经由阴极供应管线(8)连接，其关联于空气预热器(10)，用于从阴极废气传递热量的阴极废气管线(12)被引导通过其。在阳极供应管线(4)中在喷射泵(7)的驱动喷嘴(15)上游布置有与喷射泵(7)集成形成的热传递器(16)，至其经由传递管线(17)可供应来自阴极废气的热量。本发明此外涉及一种燃料电池车辆。

本发明涉及一种用于燃料电池堆(1)的单电池，其具有布置在活性区域(13)中的膜电极组件(7)，该膜电极组件配属有至少一个单板(8)，所述单板形成有用于将运行介质供应到膜电极组件(7)的活性区域(13)中的流场，该流场与在活性区域(13)旁边存在的介质端口(4,5)在流动力学上连接。关于膜电极组件(7)横向地，存在至少部分覆盖介质端口(4,5)的流动横截面的板片(12)，该板片由轴向流动通过介质端口(4,5)的反应介质的力可弹性弯曲地形成，以改变介质端口(4,5)的可用流动横截面。本发明还涉及一种具有多个这样的单电池的燃料电池堆(1)。

本发明涉及一种双极板(3)，所述双极板在其彼此远离指向的板表面处分别形成为带有反应物流场，所述反应物流场包括多个由桥接部(10)的壁部(11)限制的用于反应介质的流动通道(9)，其中，相应的反应物流场与介质端口(4,5)经由处于活性区域(13)外的分配区域(14)中的分配器场在流动力学上连接，其中，分配器场的至少一个通道(15)设有分流器(12)，用于在将流动的反应介质导入到活性区域(13)中之前对其进行划分。具有分流器(12)的通道(15)具有通道隆起(16)，所述通道隆起包括上升部(17)，所述上升部以预设的间距存在于所述分流器(12)的上游。本发明此外涉及一种具有多个这样的双极板(3)的燃料电池堆(1)。

本发明涉及一种双极板(3)，其由两个相互连接的单独板(8)形成，所述单独板(8)在其彼此远离指向的板表面处分别形成有反应物流场，所述反应物流场包括多个通过桥接部(10)的壁(11)限制的用于反应介质的流动通道(9)，其中所述单独板(8)中的一个的流动通道(9)和所述桥接部(10)在活性区域(13)中相对置于所述单独板(8)中的另一个的流动通道(9)和所述桥接部(10)地伸延，以便因此形成在所述单独板(8)之间延伸的冷却剂流场的冷却剂通道(6)，其中，所述反应物流场和所述冷却剂流场分别通过位于所述活性区域(13)外的分布区域(14)与介质端口(4，5)流动技术上连接，且其中，在所述分布区域(14)中，存在两种反应介质的局部交叉的引导。为了在所述分配区域(14)中对冷却剂进行无交叉引导，所述单独板(8)中的至少一个在其面向所述单独板(8)中的另一个的板表面处在反应介质引导的交叉区域(15)中形成有所述桥接部(10)的高度的减少部(16)，从而使彼此毗邻伸延的两个流动通道(9)通过减少部(16)流动技术上连接。本发明还涉及一种具有多个这种双极板(3)的燃料电池堆(1)。

本发明涉及一种燃料电池堆(2)，其具有由多个单元电池单体(4)构成的电池排，所述单元电池形成有电池内部的介质引导部，并且所述单元电池容纳在燃料电池堆壳体(5)中的相互张紧的两个端板(3)之间。存在于燃料电池堆壳体(5)中的电池排完全嵌入到电绝缘铸造材料(6)中。本发明还涉及一种用于制造燃料电池堆(2)的方法。

本发明涉及一种用于制造燃料电池堆(1)的方法，该方法包括以下步骤：‑提供燃料电池堆(1)的多个设有突出部(6)的第一层(3；7)并将所述第一层分开地转移到围绕第一端部(12)环绕的、马达驱动的第一运送带对(9)处，所述第一运送带对的两个单个的环绕的运送带(11)如此彼此间隔开地伸延，使得所述运送带分别接纳第一层(3；7)的突出部(6)中的一个突出部，‑提供燃料电池堆(1)的多个设有突出部(6)的第二层(7；3)并将所述第二层分开地转移到围绕第二端部(13)环绕的、马达驱动的第二运送带对(10)处，所述第二运送带对的两个单个的环绕的运送带(11)如此彼此间隔开地伸延，使得所述运送带分别接纳第二层(7；3)的突出部(6)中的一个突出部，并且‑将设有突出部(6)的第一层(3；7)在第一运送带对(9)的第一端部(12)处转移到第二运送带对(10)的运送带(11)的如下区域处，所述区域位于由第二运送带对(10)运送的第二层(7；3)中的相应两个第二层之间。本发明还涉及一种用于执行该方法的装置(8)。

本发明涉及一种固体氧化物燃料电池装置(1)，带有包括阴极、阳极和将阴极与阳极分离的固体电解质层的至少一个固体氧化物燃料电池(2)，在其中阳极与用于导入燃料的阳极供应管线(4)和用于导走阳极废气的阳极废气管线(4)流动机械上相连接，且在其中阴极与阴极气体供给部(5)连接，其中阳极废气管线(4)为了在罐(6)中存储来自阳极废气的二氧化碳流动机械上与存储管线(7)连接，由用于压缩阳极废气的压缩机(8)和用于冷却由压缩机(8)压缩的阳极废气的后置于压缩机(8)的换热器(9)构成的至少一个级(10)连接到其中。在级(10)的换热器(9)下游分支有再循环管线(11)，其在压缩机(8)上游又通入到存储管线(7)中，其中再循环管线(11)为了泄压废气关联于膨胀阀(12)。此外，本发明涉及一种带有这样的燃料电池装置的燃料电池车辆。

本发明涉及一种用于霜冻启动燃料电池装置(1)的方法，所述燃料电池装置具有燃料电池堆(3)，其中多个电串联的燃料电池(2)以张紧装置(23)的压缩力压缩在两个端板(22)之间，所述方法包括如下步骤：确定霜冻启动条件的存在；借助于所述张紧装置(23)减少压缩力，以及在霜冻启动运行下运行所述燃料电池(2)，在所述霜冻启动运行下，作用在所述燃料电池堆(3)的燃料电池(2)上的和相对于正常运行的压缩力减少的压缩力被保持。本发明此外涉及一种燃料电池装置(1)以及具有燃料电池装置(1)的机动车。

本发明涉及一种双极板，该双极板具有非活跃板部分和用于分配反应物的活跃板部分，该非活跃板部分具有多个介质端口，其中非活跃板部分和活跃板部分借助于至少一个弹簧元件来彼此耦合。本发明还涉及一种燃料电池堆。