專利名稱：帶有冷卻與內(nèi)部濕潤(rùn)的pem燃料電池的制作方法
依靠燃料電池的直電流的產(chǎn)生是常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的眾所周知的備擇方案，其特征在于低的或零環(huán)境影響。取決于所要求的功率，存在幾種類型的燃料電池，其特征在于利用不同的電解質(zhì)從而在于不同的工作溫度。聚合物薄膜燃料電池最適合于小規(guī)模系統(tǒng)(典型地低于500kW)，其中低的開動(dòng)及到達(dá)額定功率的次數(shù)、容易關(guān)機(jī)及隨后啟動(dòng)，以及能夠瞬時(shí)響應(yīng)非常廣泛范圍的負(fù)載請(qǐng)求的變化是需要的該類型電池的典型應(yīng)用領(lǐng)域是汽車牽引和供家庭使用的地方電力制造。聚合物薄膜燃料電池一般地又可以分成兩種類型，取決于它們使用氣體燃料(例如純凈的或混合的氫)還是液體燃料(例如甲醇或其他輕酒精)作為陽極供給。在這兩種情況下，所使用的固態(tài)電解質(zhì)，即一般地提供有酸性硫酸基官能團(tuán)的質(zhì)子交換薄膜，施加低于100℃的工作溫度，或者在最好情況下高于該閾值幾度。實(shí)際上，該類型薄膜中的質(zhì)子傳導(dǎo)通過經(jīng)由分解反應(yīng)的官能團(tuán)上的電荷分裂而發(fā)生，要求濕氣的存在以便以有效方式發(fā)生。在陽極供給有氫氣并且在陰極供給有氧氣或空氣的電池(PEMFC)更顯著地受當(dāng)溫度增加時(shí)容易發(fā)生的脫水現(xiàn)象的影響，因?yàn)閮煞N反應(yīng)物都是氣相的，從而薄膜水合作用僅能夠通過由總反應(yīng)產(chǎn)生的水和氣體流的濕氣而發(fā)生。因?yàn)橥ㄟ^燃料氧化和陰極氧氣還原而實(shí)現(xiàn)的電流產(chǎn)生伴隨熱量的釋放而發(fā)生，有效的熱量消除的重要性是顯然的，以便不致出現(xiàn)經(jīng)常不可逆轉(zhuǎn)地妨礙質(zhì)子傳導(dǎo)機(jī)制的不希望的溫度增加。在單個(gè)燃料電池中，熱量可以通過從外壁的對(duì)流而容易撤消；然而，由于熱力學(xué)原因單個(gè)電池很難有用，因?yàn)槠潆姌O處的電壓將導(dǎo)致非常有限，在任何情況下低于1伏特，即使當(dāng)產(chǎn)生非常合適的電流時(shí)。因此，燃料電池通常以電串聯(lián)層疊成模組排列，使得單個(gè)電池的電壓在所需尺寸的堆中加總。但是，類似的電池疊層使得熱量通過大氣的自然對(duì)流從壁撤消變得不可實(shí)施，尤其是關(guān)于中心部位的電池。由于上述原因，這些年來燃料電池模塊的工程技術(shù)已顯著聚焦于建立用于增濕氣體并撤消反應(yīng)熱量的愈加有效的系統(tǒng)。根據(jù)常規(guī)類型的方法，兩種功能由不同的水力回路單獨(dú)地實(shí)施例如，增濕可以通過使水合作用箱中的氣體反應(yīng)物沸騰，或者將它從通常預(yù)熱的液態(tài)水在其中循環(huán)的隔箱中通過半透膜供給到單獨(dú)的腔室；而冷卻可以通過在限定每個(gè)單元電池的平板內(nèi)部延伸的適當(dāng)蛇形管中或者在相鄰電池之間所獲得的合適腔室中控制溫度下的液態(tài)水的流通來實(shí)現(xiàn)。這兩種功能必須以非常嚴(yán)格的方式控制并且相互很好地協(xié)調(diào)，以便保持適當(dāng)?shù)乃献饔脳l件即從另一方面來說不會(huì)在電池內(nèi)冷凝過量的液態(tài)水。事實(shí)上必須避免由于液體的存在氣體反應(yīng)物被妨礙到達(dá)由多孔電極結(jié)構(gòu)上的催化劑沉積物構(gòu)成的反應(yīng)部位。進(jìn)入的或反應(yīng)產(chǎn)生的水與由于蒸發(fā)作用或隨著廢氣流從電池撤出的水之間的平衡由于以下事實(shí)變得更困難常規(guī)設(shè)計(jì)的電池提供由限定電池的雙極板的繞組肋條設(shè)計(jì)給出的預(yù)先確定的反應(yīng)物擴(kuò)散通路，這些反應(yīng)物被強(qiáng)制橫穿過以便到達(dá)反應(yīng)部位。板肋條內(nèi)的小水滴的粘附可能容易導(dǎo)致阻擋反應(yīng)物供給從而電流產(chǎn)生過程。
基于該觀點(diǎn)，一種更有利的情形在更先進(jìn)的電池設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)生，其中氣體通路不被強(qiáng)制而是在包含網(wǎng)狀材料的腔室的整個(gè)體積內(nèi)非定域，網(wǎng)狀材料用來建立相鄰電池之間的電流連續(xù)性而不限定敏感的流約束。該類型的設(shè)計(jì)例如在EP 0629015中公開。該類型的設(shè)計(jì)非常有利于獲得所謂的蒸發(fā)冷卻，也就是熱量消除通過電池內(nèi)部水的蒸發(fā)優(yōu)選地成霧狀并且減少與相轉(zhuǎn)變關(guān)聯(lián)的相關(guān)潛熱來獲得。該類型的解決方案例如在WO 00/63992中描述，其中水和氣體的同步供給在存在于電池內(nèi)部的網(wǎng)狀集流器上提供；隨后發(fā)生的至少一部分供給水的蒸發(fā)有助于氣體增濕以及熱量撤消。因?yàn)檎舭l(fā)水的量易于隨溫度增加而增加，系統(tǒng)在某種程度上趨向于自調(diào)節(jié)?？蛇x地，通過蒸發(fā)的熱量撤消可以結(jié)合對(duì)流撤消，如WO 01/41241中所描述的，其中描述了將WO 00/63992的蒸發(fā)冷卻與在電池的外圍框架上實(shí)施冷卻劑的循環(huán)的單獨(dú)回路結(jié)合在一起的燃料電池堆。更有效的蒸發(fā)/對(duì)流熱量消除綜合系統(tǒng)最終在意大利專利申請(qǐng)MI2002A 001338中公開，其描述了與冷卻池交替地層疊的燃料電池的堆；水流在冷卻池中循環(huán)并通過其頂部上的一系列校準(zhǔn)孔部分地轉(zhuǎn)移到相鄰的燃料電池。雖然最后提到的三個(gè)專利申請(qǐng)中所提出的解決方案相對(duì)于提供冷卻及增濕功能的完全分離的常規(guī)技術(shù)代表相當(dāng)大的進(jìn)步，但所涉及的不尋常的氣體流率，尤其是當(dāng)電池在低壓下工作的情況下，使作為良好工作的基本條件的、所產(chǎn)生蒸汽與反應(yīng)物氣體的完美混合有時(shí)成問題。特別地，MI2002A 001338的系統(tǒng)可能導(dǎo)致更有效，如果冷卻及燃料池之間的水交換不以這種需要流體在燃料電池內(nèi)的有問題的重新分配的定域方式而是以包括整個(gè)反應(yīng)區(qū)的方式發(fā)生。雖然在完全不同的上下文，但是已知本領(lǐng)域中的一些實(shí)施方案提供冷卻池及燃料電池之間的沿著整個(gè)有效表面的非定域物質(zhì)交換。一個(gè)引起關(guān)注的例子由US2001/0004501中所公開的多孔碳結(jié)構(gòu)給出，該多孔碳結(jié)構(gòu)用于另外的目的，也就是用于將燃料電池的過量液態(tài)水撤向冷卻回路。在該情況下，氣體從輔助回路預(yù)先增濕地供給，因?yàn)樗玫挠脧?qiáng)制通路肋條板制成的電池結(jié)構(gòu)使得正確的現(xiàn)場(chǎng)增濕不能實(shí)施。另一方面，如前所述，限定電池的板的肋條內(nèi)水的積聚可能導(dǎo)致妨礙向催化劑部位的反應(yīng)物轉(zhuǎn)移。當(dāng)生成產(chǎn)物水時(shí)，或者在過程瞬時(shí)狀態(tài)期間可能的過量冷凝之后，危險(xiǎn)的積聚現(xiàn)象在這種情況下被過量水通過薄石墨柵欄向冷卻回路的滲透所抵消。用于在燃料及冷卻池之間交換物質(zhì)的多孔壁的使用在DE 10103568中描述，其中交替地在一個(gè)方向上或在相反方向上的水蒸汽的流通使與水混合的低揮發(fā)性的冷卻劑與相鄰燃料電池的隔箱中預(yù)先增濕的氣體反應(yīng)物之間的電池不同點(diǎn)上的蒸汽壓平衡。這允許用不同于純水的但液體本身對(duì)保持大約恒定的濕化狀態(tài)有貢獻(xiàn)的冷卻液通過對(duì)流來冷卻燃料電池堆。這些結(jié)構(gòu)顯然地與蒸發(fā)型冷卻不兼容，此外需要復(fù)雜的電池設(shè)計(jì)并使用石墨材料，石墨材料抵抗機(jī)械誘惑很差從而不利于某些應(yīng)用例如作為PEMFC型電池的典型的汽車應(yīng)用。此外，這些類型的結(jié)構(gòu)不能使電池設(shè)計(jì)不受存在氣體反應(yīng)物的預(yù)先增濕的輔助系統(tǒng)的束縛。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種包括聚合物薄膜燃料電池和冷卻池的交替的電化學(xué)發(fā)生器，其適合于實(shí)現(xiàn)氣體反應(yīng)物的現(xiàn)場(chǎng)增濕而不需要輔助回路的貢獻(xiàn)并且具有比現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)更高的效率，并且其中反應(yīng)熱量的至少一部分的同步撤消通過蒸發(fā)冷卻而進(jìn)行。
在第一個(gè)方面，本發(fā)明包括一種電化學(xué)發(fā)生器，其包括在模組疊層(modular lamination)中與液態(tài)水供給冷卻池交替的薄膜燃料電池(membrane fuel cell)，其中冷卻池由相鄰的燃料電池通過金屬性整體多孔壁而分隔，允許控制壓力下的水沿著整個(gè)表面從冷卻池到相關(guān)燃料電池的流通；冷卻池優(yōu)選地介于每對(duì)相鄰燃料電池之間。
在第二個(gè)方面，本發(fā)明包括一種在發(fā)生器中產(chǎn)生直電流的方法，該發(fā)生器包括由金屬性整體多孔壁相互分隔的薄膜燃料電池和冷卻池的模組疊層，其中燃料電池供給有某個(gè)壓力下的氣體反應(yīng)物并且冷卻池供給有受控的更高壓力下的液態(tài)水，以便增濕供給到燃料電池的氣體反應(yīng)物或它們的至少一種并且撤消反應(yīng)熱量的至少一部分。
這些及其他方面將通過下面的描述來闡明，該描述打算作為示范而不是限制本發(fā)明并且其中將參考附圖。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的電化學(xué)發(fā)生器。
圖2顯示圖1的電化學(xué)發(fā)生器的細(xì)節(jié)。
圖3顯示將本發(fā)明的電化學(xué)發(fā)生器的冷卻池與薄膜燃料電池分隔的金屬性多孔壁的優(yōu)選實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案被顯示，其中僅一種反應(yīng)物例如空氣的增濕被提供，并且其中(1)指示本發(fā)明的發(fā)生器，其包括燃料電池(2)和冷卻池(3)的優(yōu)選地根據(jù)壓濾器結(jié)構(gòu)的模組疊層。在該特定情況下，冷卻池(3)介于每對(duì)相鄰的燃料電池(2)之間。燃料電池(2)利用離子交換膜(5)作為電解質(zhì)，優(yōu)選地?fù)碛锌伤夤倌軋F(tuán)的聚合物質(zhì)子交換膜。薄膜在其雙面上提供有催化活化性，并且優(yōu)選地是多孔部件例如碳織物，用于氣體反應(yīng)物到活性部位的正確供給。在該示例情況下，電池疊層提供雙極型電連接，因此每個(gè)電池由雙極型元件限定；特別地，每個(gè)燃料電池(2)和每個(gè)冷卻池(3)由雙極板(7)及整體多孔壁(8)限定，兩者均由金屬性材料制成。燃料電池(2)的兩個(gè)隔箱填充有氣體反應(yīng)物的導(dǎo)電網(wǎng)狀分配器(6)，它也建立活性膜(5)與可以是平板(7)或多孔壁(8)的相應(yīng)雙極部件之間的電連續(xù)性。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，冷卻池(3)還包含用于建立內(nèi)部電連續(xù)性的網(wǎng)狀導(dǎo)電材料(6’)；這種材料可以與分配器(6)的相同或者可以不同。為了更好地利用本發(fā)明的特性，元件(6)和(6’)的導(dǎo)電網(wǎng)狀材料必須具有良好的電和熱傳導(dǎo)性、反應(yīng)環(huán)境中良好的抗腐蝕性，以及低壓降；特別適合于該范疇的是金屬性材料，尤其是不銹鋼和鎳合金，以單片或重疊的篩網(wǎng)或發(fā)泡片材(expanded sheet)的形式，或者以海綿或泡沫的形式。為了保證各個(gè)部件的水密封，如圖中所示也可以使用框架形狀的平面墊圈(4)，但也可以是O形墊圈或本領(lǐng)域中已知的其他等效部件。在圖中顯示了構(gòu)成發(fā)生器的整個(gè)疊層如何通過端板(9)來封閉，雖然顯然地其他類型的制造方案可以等效地使用。發(fā)生器的密封可以用拉緊桿或用金屬帶扣或者圖中沒有顯示的其他緊固裝置來實(shí)現(xiàn)；氣體和冷卻水供給一般地通過本領(lǐng)域中已知的適當(dāng)匯流管來實(shí)現(xiàn)。如先前所提到的，圖中所提出的解決方案假定僅一種反應(yīng)物通過本發(fā)明的方法與水化合；實(shí)際上，對(duì)于廣泛范圍的工藝條件，當(dāng)使用不對(duì)反應(yīng)物實(shí)施強(qiáng)制通路的網(wǎng)狀氣體分配器來工作時(shí)，倘若空氣增濕以正確且有效的方式進(jìn)行，用增濕空氣和干燥燃料來工作而不導(dǎo)致特定問題是可能的。在該情況下，空氣不經(jīng)任何預(yù)先增濕通過與鄰近于多孔壁(8)的網(wǎng)狀分配器(6)聯(lián)系的圖中沒有顯示的供給裝置供給到燃料電池(2)，而燃料供給到其中網(wǎng)狀分配器(6)與雙極板(7)相鄰的另一個(gè)隔箱。優(yōu)選地經(jīng)預(yù)熱使得其具有較高蒸汽壓的增濕水供給到在本情況下與網(wǎng)狀材料(6’)聯(lián)系的冷卻池(3)。通過設(shè)法在無論如何高于多孔壁(8)對(duì)面的待增濕反應(yīng)物的某個(gè)壓力下供給增濕水，一部分水流通到相應(yīng)燃料電池(2)，至少部分地以非常均勻的方式蒸發(fā)，因?yàn)檠刂麄€(gè)電池有效區(qū)通過整體多孔壁(8)而分布，并且因?yàn)槭芑萦诰W(wǎng)狀分配器(6)的存在，根據(jù)WO 00/63992的公開內(nèi)容。以這種方式，通過網(wǎng)狀分配器(6)上水的局部蒸發(fā)，并且僅部分通過由冷卻池(3)中循環(huán)水的流通而獲得的與相鄰燃料電池的對(duì)流熱交換反應(yīng)，熱量將在基本程度上被撤消。但是，顯然地，在工藝條件實(shí)施兩種氣體的增濕的電化學(xué)發(fā)生器中，用兩個(gè)整體多孔壁(8)代替多孔壁(8)及雙極板(7)來限定冷卻池(3)是足夠的，使得將水的流通細(xì)分向兩個(gè)相鄰電池。其他實(shí)施方案也是可能的，其中由兩個(gè)多孔壁(8)限定的每個(gè)冷卻池(3)面向相鄰燃料電池(1)的兩個(gè)陰極隔箱，而在對(duì)面位置的兩個(gè)陽極隔箱由平板(7)限定；陰極隔箱相互面對(duì)的劃分成對(duì)的燃料電池的壓濾器連接與交替隔箱的情況相比不夠直接，但在本領(lǐng)域中是廣泛知道的。
圖2顯示圖1的發(fā)生器的細(xì)節(jié)，其中電池內(nèi)不同流體的流通更好地證明。網(wǎng)狀材料(6’)內(nèi)的任意地經(jīng)預(yù)熱的水供給用(201)指示，并且相應(yīng)的出口用(202)指示；通過網(wǎng)狀分配器(6)的待增濕的反應(yīng)物(例如空氣)的供給用(301)指示，并且相應(yīng)的出口用(302)指示；其他反應(yīng)物(例如含氫燃料)的供給和出口用(401)和(402)指示。箭頭(100)指示增壓液態(tài)水通過將冷卻池與包含待增濕反應(yīng)物的燃料電池隔箱分隔的多孔壁(8)的流通；當(dāng)水到達(dá)網(wǎng)狀分配器(6)時(shí)，它在有助于撤消與活性膜(5)聯(lián)系的反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量的基本程度上蒸發(fā)。為了保持恰當(dāng)?shù)臒岷退胶?，在箭頭(100)的方向上橫穿多孔壁(8)的水量必須以某種精度調(diào)節(jié)，即使網(wǎng)狀分配器(6)允許直到具有一些液體水過量的某個(gè)限度下工作，雖然這是強(qiáng)制分布例如由許多實(shí)施方案所共有的繞組肋條平板實(shí)現(xiàn)的分布所不允許的。這種調(diào)節(jié)是可能的，這通過作用于當(dāng)使用適當(dāng)材料時(shí)可以精細(xì)調(diào)諧的壁(8)的孔隙度并且同時(shí)關(guān)于壁(8)對(duì)面的待增濕反應(yīng)物的壓力作用于水的壓力。以這種方式，發(fā)生器的工作條件從而所產(chǎn)生的熱量的變化可以通過作用于水壓容易地補(bǔ)償。
多孔壁(8)可以用幾種方式實(shí)現(xiàn)，但是顯然地，與在US2001/0004501或DE 10103568中描述的用于燃料電池與冷卻池之間的物質(zhì)交換的石墨元件相反，這是必須至少部分地承受與水流通有關(guān)的兩個(gè)隔箱之間可能是幾個(gè)大氣壓的壓力不平衡的真正結(jié)構(gòu)元件。
因此圖3提供一種用于實(shí)現(xiàn)這種部件的優(yōu)選解決方案，雖然對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然地許多其他解決方案將是可行的。在所示例的特定情況下，構(gòu)成多孔壁(8)的關(guān)鍵部件的可控孔隙度材料(10)由給予其機(jī)械穩(wěn)定性的金屬篩網(wǎng)(11)支撐；作為進(jìn)一步的加強(qiáng)元件，外圍框架(12)被提供，它也可以有利地與用于水密封的裝置(例如圖1的墊圈(4))協(xié)作，這將產(chǎn)生與多孔材料的更有問題的連接?？煽乜紫抖炔牧?10)可以包括金屬纖維織物，或者更優(yōu)選地?zé)Y(jié)材料。制造具有高度可控孔隙度的金屬纖維或燒結(jié)混合物的方法在本領(lǐng)域中是廣泛知道的，用于將它們支撐在其他金屬性材料例如篩網(wǎng)、穿孔或發(fā)泡片材或等效物上的技術(shù)是已知的。因此多孔壁(8)可以在兩側(cè)或者也可以在單獨(dú)的氣體側(cè)(與分配器(6)接觸的一面)用憎水材料任意地修改，以允許水流的更好控制。在優(yōu)選實(shí)施方案中，憎水材料可以包括氟化聚合物。
壁(8)的孔隙度優(yōu)選地必須非常精細(xì)；以便成功地實(shí)施本發(fā)明的方法，跨越壁的流體流通或壓降的阻力必須基本上高于由網(wǎng)狀材料(6)和(6’)所實(shí)施的阻力，使得沿著箭頭(100)方向的水傳輸可以有效地控制而不干擾網(wǎng)狀分配器(6)中的一般氣體循環(huán)(根據(jù)箭頭(301)及(302))以及網(wǎng)狀材料(6’)中的水本身(根據(jù)箭頭(201)及(202))。
上面描述不打算限制本發(fā)明，其可以不背離程度上由附加權(quán)利要求明確限定的本發(fā)明的范疇而根據(jù)不同實(shí)施方案來實(shí)施。在本申請(qǐng)的描述及權(quán)利要求中，單詞“包括”及其變體例如“包含”及“含有”不打算排除其他元件或額外部件的存在。
權(quán)利要求
1.一種電化學(xué)發(fā)生器，包括提供有網(wǎng)狀氣體反應(yīng)物分配器的多個(gè)薄膜燃料電池，供給有液態(tài)水的多個(gè)冷卻池，用于供給干燥狀態(tài)下的氣體反應(yīng)物的裝置，以及用于增濕所述氣體反應(yīng)物的至少一種、并用于通過滲透一部分供給到所述冷卻池的所述液態(tài)水跨越將所述燃料電池與所述冷卻池隔開的多個(gè)金屬性多孔壁、以及通過蒸發(fā)滲透到所述燃料電池內(nèi)部的所述液態(tài)水而撤消熱量的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)生器，其中所述冷卻池的一個(gè)介于所述薄膜燃料電池的每個(gè)相鄰對(duì)之間。
3.根據(jù)前面權(quán)利要求的發(fā)生器，其中所述多孔壁由具有可控滲透度的金屬燒結(jié)材料或者由金屬纖維織物構(gòu)成，選擇地，其支撐在金屬篩網(wǎng)或發(fā)泡或穿孔片材上。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求的發(fā)生器，其中所述多孔壁包括外圍密封框架。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求的發(fā)生器，其中所述多孔壁在至少一個(gè)面上用憎水材料表面地改性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)生器，其中所述憎水材料是氟化聚合物。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求的發(fā)生器，其中所述網(wǎng)狀氣體反應(yīng)物分配器具有基本上比所述多孔壁低的流體流通阻力。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求的發(fā)生器，其中所述網(wǎng)狀氣體反應(yīng)物分配器是選自金屬海綿或泡沫、篩網(wǎng)、發(fā)泡或穿孔片材的元件，或者這些元件的重疊。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求的發(fā)生器，其中所述網(wǎng)狀氣體反應(yīng)物分配器是金屬性的，并且選擇地包括不銹鋼、鎳或鎳合金。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求的發(fā)生器，其中所述冷卻池包括導(dǎo)電網(wǎng)狀元件以保證電連續(xù)性。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的發(fā)生器，其中所述冷卻池的所述導(dǎo)電網(wǎng)狀元件具有基本上比所述多孔壁低的流體流通阻力。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的發(fā)生器，其中所述冷卻池的所述導(dǎo)電網(wǎng)狀元件是選自金屬海綿或泡沫、篩網(wǎng)、發(fā)泡或穿孔片材的元件，或者這些元件的重疊。
13.根據(jù)權(quán)利要求10～12的發(fā)生器，其中所述冷卻池的所述導(dǎo)電網(wǎng)狀元件是金屬性的，并且選擇地包括不銹鋼、鎳或鎳合金。
14.一種用于產(chǎn)生直電流的方法，包括將至少一種干燥氣體反應(yīng)物供給到前面權(quán)利要求的所述薄膜燃料電池，在比待增濕的所述至少一種氣體反應(yīng)物高的控制壓力下將水流供給到所述冷卻池，以及允許所述水流跨越所述多個(gè)多孔壁滲透到所述薄膜燃料電池。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中由滲透跨越所述多孔壁的所述水流增濕的氣體反應(yīng)物是氧氣。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中兩種氣體反應(yīng)物通過滲透跨越所述多孔壁的所述水流來增濕。
17.根據(jù)權(quán)利要求14～16的方法，其中所述水流被預(yù)熱。
18.一種電化學(xué)發(fā)生器，包括說明書和附圖的獨(dú)特元件。
全文摘要
描述了一種包括薄膜燃料電池和具有液態(tài)水的內(nèi)部循環(huán)的冷卻池的交替的電化學(xué)發(fā)生器。燃料電池在兩個(gè)隔箱的至少一個(gè)即陰極或陽極中供給有干燥氣體，其通過經(jīng)由金屬多孔分隔壁從相鄰冷卻池進(jìn)入的水的流通來增濕。通過蒸發(fā)燃料電池內(nèi)的至少一部分，滲入的液態(tài)水有助于反應(yīng)熱量的撤消。
文檔編號(hào)H01M8/00GK1726610SQ200380106383
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者安東尼奧·托羅 申請(qǐng)人:紐韋拉燃料電池歐洲有限責(zé)任公司