DE2729640A1 - Batterie aus einer mehrzahl elektrochemischer zellen - Google Patents
Batterie aus einer mehrzahl elektrochemischer zellenInfo
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Description
Zeichen Berlin und München *■ " VPA 77 P 7 5 3 0 BRD
Die Erfindung betrifft eine Batterie aus einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen, Insbesondere Brennstoffelemente zur Umsetzung
wenigstens eines gasförmigen Reaktanten, mit Jeweils einem Stützgerüst zur Aufnahme eines flüssigen Elektrolyten, einer im
flüssigkeltsgetränkten Zustand gasdichten Membran auf wenigstens
einer Seite des Stutzgerüstes, einer Elektrode aus pulverförmigem, gegebenenfalls mit Bindemittel verfestigtem Katalysatormaterial an der vom Stützgerüst abgewandten Seite der Membran und
einem Abstandsnetz zur Abstützung des Katalysatormaterials sowie mit Druckkissen zum Zusammenpressen der gesamten Anordnung.
Bei Untersuchungen an Brennstoffelementen und Brennstoffbatterien
zur Umsetzung gasförmiger Reaktanten und eines flüssigen Elektrolyten, in denen sogenannte gestützte Elektroden aus pulverförmi-
gern oder gebundenem Katalysatormaterial als Gasdiffusionseiektroden eingesetzt werden, hat sich herausgestellt, daß beim Betrieb
dem mechanischen Druck auf die Elektroden eine besondere Bedeutung beizumessen ist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß dann,
wenn der auf die einzelnen Flächenelemente der Elektroden ausge
übte Druck ungleichmäßig 1st, eine große Streuung in den Strom-
Spannungs-Kennlinien der einzelnen Zellen die Folge ist. Der unterschiedliche Anpreßdruck resultiert dabei sowohl aus einer
Verformung der Endplatten, die mittels Zugbolzen zusammengespannt werden, als auch aus einer während des Betriebes auftretenden
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Veränderung in den Elektroden. Es wurde nämlich festgestellt, daß
der mechanische Druck in der Batterie beispielnwelne bei Nickelelektroden durch einon Volumenschwund hei der Röaktiviorung und
bei Silberelektroden durch "Fließen" des Katalysatormaterials
abgebaut wird. Der sich dabei einstellende unterschiedliche Anpreßdruck hat darüber hinaus noch eine erhöhte Alterung des
Katalysatontaterials zur Folge.
der Verwendung pulverförmiger Elektroden in elektrochemischen
Zellen bzw. in Batterien aus mehreren derartigen Zellen infolge eines unterschiedlichen Preßdruckes auftretenden Schwierigkeiten
dadurch zu beseitigen, daß zum Zusammenpressen der gesamten Anordnung sogenannte Druckkissen verwendet werden, die mit Gas
oder Flüssigkeit gefüllt und an der dem Elektrolyten abgewandten Seite der Elektroden unter Zwischenschaltung von Netzen aus
Metallen und/oder Kunststoffen angeordnet 3ind. Diese Druckkissen sind - zusätzlich zu den üblichen Bauteilen in der Batterie angeordnete - Behälter, die sich in oder vor den Endplatten bzw.
Insbesondere zwischen einzelnen Zellen oder Gruppen aus mehreren
Zellen befinden. In den elektrochemischen Zellen, insbesondere
Brennstoffelementen, sind dabei die Elektroden aus pulverförmigem, gegebenenfalls mit Bindemitteln verfestigtem Ratalysatormaterial und gleichmäßiger Porenstruktur durch ein mit flüssigem
Elektrolyten gefülltes und beidseitig mit einer flüssigkeitsdurchlässigen, gasdichten Membran versehenes Stützgerüst oder
durch eine Membran eines Ionenaustauscherharzes getrennt.
Es hat sich nun gezeigt, daß durch die geschilderten Maßnahmen ein unterschiedlicher Anpreßdruck weitgehend vermieden wird und
die damit verbundenen Probleme größtenteils beseitigt werden können. Druckkissen der genannten Art bedeuten aber einen nicht
unerheblichen konstruktiven Aufwand, weil in der Batterie zusätzliche Bauteile verwendet werden müssen; darüber hinaus erfordern
sie auch einen erhöhten Platzbedarf und beeinflussen somit insbesondere das Leistungsvolumen der Batterie.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Batterie der eingangs
genannten Art aus einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen eine unterschiedliche Druckverteilung auf die einzelnen Flächenelemente der mittels Abstandsnetzen abgestützten Elektroden aus pulverförmigem Katalysatormaterial zu vermeiden, ohne daß es dazu eines
erhöhten konstruktiven Aufwandes bedarf.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Jeweils zwischen
den Abstandsnetzen zweier benachbarter Zellen und an den Batterie
enden metallische Kontaktkörper zur Stromabnahme angeordnet Bind
und daß die Kontaktkörper jeweils einen Hohlraum enthalten, dem ein unter Druck stehendes Medium zufUhrbar ist, Im Sinne der
Ausübung eines gleichmäßigen Anpreßdruckes auf das Katalysatormaterial der benachbarten Zellen.
Im Vergleich zu bekannten Batterien, in denen ebenfalls Maßnahmen
zur Erzielung eines gleichmäßigen Anpreßdruckes getroffen sind, bietet die erfindungsgemäße Batterie den Vorteil eines relativ
einfachen konstruktiven Aufbaus. Hierbei werden nämlich Batterie
bauteile, die - in der einen oder anderen Form - an sich ohnehin
bereits vorhanden sind, nämlich die Stromabnehmer, derart ausgestaltet, daß sie als Druckkissen verwendet werden können. Im vorliegenden Fall werden dazu Stromabnehmer in Form von Kontaktkörpern eingesetzt, die einen Hohlraum aufweisen. Bei den Batte-
rien nach der DT-PS 1 930 116 dienen dagegen als Stromabnehmer
elektrisch leitende Netze und Siebe. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Batterie den weiteren Vorteil auf, daß für die
Druckkissen kein zusätzlicher Platzbedarf erforderlich ist.
Den Hohlräumen der Kontaktkörper wird während des Betriebes der
Batterie ein unter Druck stehendes Medium zugeführt und zwar ein Gas oder eine Flüssigkeit. Als Druckgas kann beispielsweise Stickstoff und als Druckflüssigkeit Wasser verwendet werden. Besonders
vorteilhaft dient als Druckmedium jedoch einer der gasförmigen
Reaktanten der Batterie, vorzugsweise Wasserstoff. Hierbei sind
dann die Hohlräume der Kontaktkörper an das entsprechende Gasversorgungssystem der Batterie angeschlossen, d.h. insbesondere an
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die Versorgungsleitung für Wasserstoff bzw. Sauerstoff oder Luft.
einen Druck auf das Katalysatormaterial der benachbarten Zellen ausüben zu können, muß der Druck des in den Hohlräumen der
Kontaktkörper befindlichen Mediums größer sein als der Druck in den benachbarten Gasräumen. In elektrochemischen Zellen, die zur
Stromerzeugung dienen, wie Brennstoffelemente und Metall/Luft-Zellen, denen dazu im allgemeinen gasförmige Reaktanten zugeführt
werden, muß deshalb das Druckmedium einen größeren Druck aufweisen
als die Reaktionsgase. Trotz dieses Erfordernisses ergeben sich
aber auch für den Fall keine Schwierigkeiten, wenn als Druckgas einer der gasförmigen Reaktanten der Batterie verwendet wird und
die Hohlräume dementsprechend an das zugehörige Gasversorgungssystem der Batterie angeschlossen sind. Die gasförmigen Reaktan-
ten weisen nämlich stets einen höheren Druck als den eigentlichen Betriebsdruck auf, im allgemeinen wenigstens 5 bar, so daß beim
geschilderten Sachverhalt lediglich zwei Stufen vorgesehen werden müssen, um den Gasdruck des entsprechenden Reaktanten einerseits
auf den Druck des Druckmediums und andererseits auf den Betriebs
druck zu reduzieren, beispielsweise auf 3 bzw. 2 bar (Druck
differenz: 1 bar). Für einen einwandfreien Betrieb der erfindungsgemäßen Batterie ist dabei bereits eine Druckdifferenz von ca.
0,5 bar ausreichend.
Die erfindungsgemäße Batterie weist vorteilhaft einen Aufbau auf»
wie er im wesentlichen aus der DT-OS 2 129 187 bekannt ist. Diese Batterie besteht aus einzelnen Bauteilen, zu deren Aufbau Asbestdiaphragmen, die als Membranen dienen, am Rand in Aussparungen
von Kunststoffrahmen eingeklebt sind, die sowohl Haupt- als auch
Versorgungskanäle für die gasförmigen Reaktanten und den Elektrolyten aufweisen. Zwei solche Bauteile sind - zur Bildung einer
sogenannten Baueinheit - spiegelbildlich zueinander angeordnet und an den Kunststoffrahmen miteinander verklebt, wobei zwischen
den Asbestdiaphragmen - innerhalb der verklebten Kunststoff
rahmen - ein Stützgerüst und an den davon abgewandten Seiten der
Asbestdiaphragmen durch ein Abstandsnetz abgestütztes pulverförmiges, gegebenenfalls mit Bindemittel verfestigtes Katalysator-
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material angeordnet ist. Zwischen den Abstandsnetzen von je zwei
benachbarten Baueinheiten ist jeweils ein Stromabnehmer in Form eines am Rand mit einem Elastomeren umpreßten Kontaktbleches
angeordnet, wobei die Elastomerenschicht mit öffnungen für die Hauptkanäle für die Reaktanten und den Elektrolyten versehen und
mit den Kunststoffrahmen der beiden benachbarten Baueinheiten verklebt ist. An den Batterieenden ist jeweils ein entsprechendes
Kontaktblech mit dem Kunststoffrahmen der endständigen Baueinheit verklebt und an diesen Kontaktblechen 1st jeweils eine Endplatte angeordnet. Die Endplatten können aus Kunststoff oder aus
mit Kunststoff Überzogenem Metall bestehen, wobei dann die Bohrungen in den Endplatten ebenfalls mit Kunststoff überzogen
sind.
Bei der erfindungsgemäßen Batterie sind ferner in die Kontaktkörper vorteilhaft Gasleitwege, d.h. Strömungskanäle, eingeprägt,
die eine gleichmäßige Verteilung des Reaktionsgases über die gesamte Elektrodenoberfläche bewirken. Zu diesem Zweck bestehen
die Kontaktkörper vorzugsweise jeweils aus zwei am Rand mitein
ander verbundenen gewellten, dünnen Blechen. Zwischen den beiden
Blechen befindet sich dabei der Hohlraum für das Druckmedium; die Gasleitwege werden durch die Wellungen der Bleche auf der
Außenseite der Kontaktkörper gebildet. Die dünnen Bleche sind flexibel und gewährleisten deshalb die Ausübung eines gleich
mäßigen Anpreßdruckes. Die Verbindung der beiden Bleche am Rand
erfolgt insbesondere durch Nahtschweißen, wodurch ein inniger und guter Zusammenhalt gewährleistet ist. Dies ist insbesondere deshalb erforderlich, weil die einzelnen Zellen der Batterie über
die Kontaktkörper elektrisch in Serie geschaltet sind.
Neben den Vorteilen, die sich aus der isostatischen Pressung der
Elektroden ergeben, bietet die erfindungsgemäße Batterie eine Reihe weiterer Vorteile, die sich ebenfalls aus der Verwendung
der speziellen Art von Stromabnehmern, d.h. den Kontaktkörpern,
ergeben. So müssen beim Zusammenbau der erfindungsgemäßen Batterie, im Gegensatz zum üblichen Aufbau von Batterien nach der
Filterpressentechnik, wobei ein Zusammenpressen der aufeinander-
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gestapelten Einzeltelle auf der gesamten Fische, d.h. sowohl am
Rand als auch im Flächeninneren, erforderlich ist, lediglich Dichtkräfte aufgewendet werden, d.h. es ist nur eine Druckausübung auf die Randzonen, nicht aber auf die eigentliche Elektrodenflache erforderlich. Dadurch ergibt sich eine vereinfachte
Batteriemontage und daraus resultiert wiederum eine Verminderung der Abdichtprobleme. Darüber hinaus ist die Anwendung einer
definierten Dichtkraft möglich.
Kontaktkörper erst während des Betriebes der Batterie aufgebaut
wird, besteht ferner die Möglichkeit des Aufbaus der Batterie aus Teilgruppen. Da bei der erfindungsgemäßen Batterie nämlich lediglich ein Druck auf die Randzonen ausgeübt wird, besteht hierbei
nicht die Gefahr, daß die Teilgruppen, die keine Endplatten aufweisen, nach dem Zusammenbau wieder auseinandergesprengt werden.
Aus der Möglichkeit, Teilgruppen zu verwenden, ergibt sich darüber hinaus die Möglichkeit zur Standardisierung sowie eine
Verbesserung des Prüfablaufe bei der Batterieherstellung. Außer
dem bietet der Aufbau aus Teilgruppen bzw. -blöcken auch noch den
weiteren Vorteil, daß defekte Teile der Batterie relativ leicht ausgetauscht werden können. Ferner hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, daß sich Fertigungstoleranzen nicht mehr so nachteilig bemerkbar machen, weil Abweichungen in der Dicke der Batteriebau
teile durch den Preßdruck relativ leicht ausgeglichen werden.
Bei der erfindungsgemäßen Batterie besteht schließlich auch noch
die Möglichkeit einer einfachen Potentialtrennung, d.h. einer
elektrischen Abschaltung, insbesondere von Teilblöcken. Werden
nämlich zwischen den Teilblöcken, ebenso wie vor den Endplatten,
an den Kontaktkörpern metallische Leiter zur StromabfUhrung angeordnet, so wird durch eine einfache Entspannung des Druckmediums
bewirkt, daß der metallische Kontakt zwischen Kontaktkörper und StromabfUhrung unterbrochen wird. Dadurch wird der Teilblock bzw.
die gesamte Batterie elektrisch abgeschaltet. Es ist hierbei allerdings erforderlich, daß der Druck der Reaktionsgase aufrechterhalten wird, wobei auch jeweils zwischen dem Kontaktkörper
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und der StromabfUhrung ein Druck anstehen muß.
Anhand von Ausführungsbeispielen und drei Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert werden.
In den Figuren 1 und 2, in denen gleiche Teile mit den gleichen
Bezugsziffern versehen sind, ist Jeweils ein Teilschnitt einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Batterie dargestellt, d.h. einer Brennstoffbatterie zur Umsetzung
gasförmiger Reaktanten. Fig. 1 zeigt dabei einen Schnitt durch
den Elektrolytkanal und zwar senkrecht zu den Wellungen des gewellten Kontaktkörpers. Fig. 2 zeigt einen dazu senkrecht, d.h.
in Richtung der Wellungen verlaufenden Schnitt, wobei dieser Schnitt in zwei Ebenen verläuft, nämlich einmal durch den Gas
kanal und das andere Mal durch den Kanal für das Druckmedium.
Die in den Figuren 1 und 2 ausschnittweise dargestellte Brennstoffbatterie enthält Kontaktkörper 10, die jeweils einen Hohlraum 11 enthalten. Die Kontaktkörper 10 bestehen jeweils aus zwei
0,2 mm starken gewellten Nickelblechen 12, die am Rand durch Nahtschweißen miteinander verbunden sind; die Prägehöhe der
Nickelbleche, d.h. die Höhe der Wellungen, beträgt 1,1 mm. Durch einen Kanal 13 (vgl. Fig. 2) wird dem Hohlraum 11 jedes Kontaktkörpers das Druckmedium zugeführt. Der Durchmesser der Hohlräume
beträgt 0,6 mm.
Den Kontaktkörpern 10 sind jeweils zwei 0,3 mm starke Nickelnetze 14 und 15 benachbart, die zur Abstützung und Kontaktierung
der Elektroden 16 und 17 bzw. des Katalysatormaterials dienen.
Die Sauerstoffelektroden 16, die jeweils zusammen mit dem versilberten Nickelnetz 14 0,9 mm dick sind, enthalten mit Asbest
und Polytetrafluoräthylen gebundenes dotiertes Silber, d.h. Silber mit einem geringen Gehalt an Wismut-, Nickel- und Titanhydroxid (vgl. DT-PS 21 21 748). Die Wasserstoffelektroden 17
sind - zusammen mit dem zugehörigen Nickelnetz 15 - ebenfalle jeweils 0,9 mm dick; sie bestehen aus titanhaltigern Raney-Nickel
(vgl.: "J. Electrochem. Soc», Vol. 124, 1977, Seiten 1 bis 6),
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das ebenfalls mit Asbest und Polytetrafluoräthylen gebunden ist. Ein Kontaktkörper 10 bildet jeweils zusammen mit den benachbarten
Netzen 14 und 15 sowie den Elektroden 16 und 17 eine sogenannte Elektrodeneinheit, die - im vorliegenden Fall - eine bipolare
Elektrode umfaßt (vgl. Fig. 2).
An den von den (Abstands-)Netzen bzw. Kontaktkörpern abgewandten
Selten der Elektroden 16 und 17 sind jeweils 0,3 mn dicke Asbest
diaphragmen 18 und 19 angeordnet. Zwischen den Asbestdiaphragmen 18 und 19 1st Jeweils ein 1,1 mm dickes Stützgerüst bzw. Stütz-
gevebe 20 angeordnet, das beispielsweise aus drei Nickelnetzen
besteht, von denen das mittlere Netz eine größere Dicke und Maschenweite besitzt als die beiden äußeren Netze. Das Stützgerüst
20 bildet zusammen mit den beiden benachbarten Asbestdiaphragmen 18 und 19 jeweils eine sogenannte Elektrolyteinheit
(vgl. Fig. 2).
Die Asbestdiaphragmen 18 und 19 sind jeweils in Aussparungen von
Kunststoffrahmen 21, die vorzugsweise aus Polysulfon bestehen, eingeklebt; für die Kunststoffrahmen können aber auch Preßmassen
auf Epoxidharzbasis verwendet werden. Zwei derartige Kunststoffrahmen mit eingeklebtem Asbestdiaphragma sind spiegelbildlich
zueinander angeordnet und miteinander verklebt. Die Kunststoffrahmen 21 enthalten sowohl die Haupt- als auch die Versorgungskanäle
zur Zu- bzw. Abführung der gasförmigen Reaktanten und der Elektrolytflüssigkeit sowie die Kanäle für das Druckmedium. In
Fig. 1 ist ein Elektrolythauptkanal 22 und ein Elektrolytversorgungskanal 23 ersichtlich, in Flg. 2 ein Hauptkanal 24 und ein
Versorgungskanal 25 für eines der Reaktionsgase, im vorliegenden Fall für Sauerstoff. Aus Fig. 2 ist ferner zu entnehmen, daß ein
Teil des Gasversorgungskanals 25 in Form einer schrägen Aussparung in den Kunststoffrahmen 21 eingearbeitet ist.
Die Kontaktkörper 10 sind jeweils am Rand, d.h. im Bereich der Verbindungsstelle der beiden Bleche 11, mit einem Elastomeren,
vorzugsweise ein Copolymerlsat aus Propylenoxid und Allylglycidyläther,
umpreßt. Dabei können die Kontaktkörper vor dem Umpressen
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-sr-
77P 7 53 0 BRD
in einen Haftvermittler eingetaucht werden. Der Haftvermittler wird dann getrocknet und anschließend mit dem Elastomeren umpreßt.
Die Elastomerschichten bzw. -rahmen 26, in die die Hauptkanäle für die Elektrolytflüssigkeit und die Reaktionsga3e sowie für das
Druckmedium eingearbeitet sind, sind mit den Kunststoffrahmen 21 verklebt. Zum Verkleben wird dabei vorzugsweise eine Klebemasse
auf Epoxidharzbasis verwendet.
Die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Brennstoffbatterie mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist in Fig. 3 wiedergegeben. Die
Brennstoffbatterie umfaßte 13 Brennstoffelemente und wurde mit Sauerstoff und Wasserstoff als Reaktionegase betrieben (Betriebsdruck Jeweils 2 bar). Als Druckmedium diente Stickstoff mit einem
Druck von 3 bar. Als Elektrolytflüssigkeit wurde Kalilauge verwendet (Dichte: 1,225 g/cm
>; die Elektrolyttemperatur betrug ca. 850C. Die Zeil- bzw. Elektrodenabmessungen waren 245 mm χ 240 mm;
die aktive Elektrodenfläche betrug 340 cm (ca. 185 mm χ 185 mm).
Aus Fig. 3, in der auf der Abszisse die Stromdichte J in mA/cm bzw. die Stromstärke I in A und auf der Ordinate die Zellspannung
U7 in mV bzw. die Batteriespannung Uß in V aufgetragen ist, ist
ersichtlich, daß bei der erfindungsgemäßen Batterie bei niedrigen
Stromdichten, d.h. bei Stromdichten etwa bis zu 1i?0 mA/cm , keine
Abweichungen in der Strom-Spannungs-Charakteristik der einzelnen
Zellen auftreten. Zrst bei höheren Stromdichten erfolgen geringfügige
Schwankungen in der Zeilspannung. Die Streuung beträgt
jedoch beispielsweise bei einer Stromdichte von 450 mA/cm lediglich
ca. 13 mV und wird auch nach einer Betriebszeit von mehreren 100 Stunden nicht größer.
30
30
Im Gegensatz dazu tritt beispielsweise bei einer 50zelligen Batterie mit entsprechendem Aufbau, jedoch einfachen Kontaktblechen
als Stromabnehmer (vgl. DT-OS 2 129 187), bereits bei einer Stromdichte von 140 mA/cm2, d.h. bei weniger als einem
ρ Drittel der vorstehend genannten Stromdichte von 450 mA/cm , eine
Streuung von nahezu 200 mV auf; die Zellspannung der einzelnen Zellen variiert dabei etwa zwischen 620 und 815 mV. Betriebs-
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ORIGINAL INSPECTED
bedingungen: H2-Druck: 1,88 bar; Op-Druck: 1,86 bar; Elektrolytflüssigkeit:
KOH (Dichte: ca. 1,25 g/cm2); Elektrolyttemperatur: ca. 800C.
Außer bei Wasserstoff/Sauerstoff-Brennstoffbatterien kann der Erfindungsgegenstand auch bei Brennstoffbatterien Verwendung
finden, die beispielsweise mit Luft als Oxidationsmittel oder mit Kohlenmonoxid oder C0/H2-Gemisehen als Brennstoff betrieben
werden. Daneben kann der Erfindungsgegenstand auch bei Brennstoff batterien
eingesetzt werden, bei denen lediglich ein gasförmiger Reaktant zur Umsetzung gelangt, d.h. bei denen die einzelnen
Zellen jeweils nur eine Gasdiffusionselektrode enthalten. Derartige Brennstoffbatterien sind beispielsweise Hydrazin-,
Methanol- oder Glykolbatterien sowie Batterien zur Umsetzung von
Formiat oder Kohlenwasserstoffen. Eine weitere Einsatzmöglichkeit bieten Metall/Luft- bzw. Metall/Sauerstoff-Batterien. Schließlich
kommt auch noch eine Verwendung bei anderen elektrochemischen Zellen in Betracht, insbesondere bei Elektrolyseuren.
5 Patentansprüche
3 Figuren
3 Figuren
- 11 809881/0549
Claims (5)
- 77P 753 0 BRDPatentansprücheBatterie aus einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen, insbesondere Brennstoffelemente zur Umsetzung wenigstens eines gasförmigen Reaktanten, mit jeweils einem Stützgerüst zur Aufnahme eines flüssigen Elektrolyten, einer im flUssigkeltsgetränkten Zustand gasdichten Membran auf wenigstens einer Seite des StützgerUstes, einer Elektrode aus pulverformigem, gegebenenfalls alt Bindemittel verfestigtem Katalysatormaterial an der vom Stützgerüst abgewandten Seite der Membran und einem Abstandsnetz zur Abstützung des Katalysatormaterinis sowie mit Druckkissen ZUB Zusammenpressen der gesamten Anordnung, dadurch gekennzeichnet , daß jeweils zwischen den Abstandsnetzen zweier benachbarter Zellen und an den Batterieenden metallische Kontaktkörper zur Stromabnahme angeordnet sind und daß die Kontaktkörper jeweils einen Hohlraum enthalten, dem «in unter Druck stehendes Medium zuführbar ist, im Sinne der Ausübung eines gleichmäßigen Anpreßdruckes auf das Katalysatormaterial der benachbarten Zellen.
- 2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume der Kontaktkörper durch Kanäle an das Versorgungssystem eines der gasförmigen Reaktanten, insbesondere Wasserstoff, angeschlossen sind.
- 3. Batterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kontaktkörper Gasleitwege für die gasförmigen Reaktanten eingeprägt sind.
- 4. Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkörper jeweils aus zwei am Rand miteinander insbesondere durch Nahtschweißen verbundenen gewellten, dünnen Blechen bestehen.
- 5. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkörper jeweils am Rand mit einem Elastomeren umpreßt und zwischen von Kunststoffrahmen umschlossenen benachbarten Zellen bzw. zwischen einer endständigen Zelle und einer aus Kunststoff oder mit Kunststoff überzogenem Metall bestehenden Endplatte der Batterie angeordnet sind.809881/0549ORIGINAL INSPECTED
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2729640A DE2729640C3 (de) | 1977-06-30 | 1977-06-30 | Batterie aus einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen |
GB22852/78A GB1588100A (en) | 1977-06-30 | 1978-05-25 | Battery of a plurality of electrochemical cells |
FR7819044A FR2396425A1 (fr) | 1977-06-30 | 1978-06-26 | Batterie constituee d'un grand nombre de cellules electrochimiques |
US05/918,954 US4317864A (en) | 1977-06-30 | 1978-06-26 | Battery consisting of a multiplicity of electrochemical cells |
CA306,360A CA1101488A (en) | 1977-06-30 | 1978-06-28 | Battery consisting of multiplicity of electrochemical cells |
JP7847478A JPS5413941A (en) | 1977-06-30 | 1978-06-28 | Battery composed of a number of electrochemical cells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2729640A DE2729640C3 (de) | 1977-06-30 | 1977-06-30 | Batterie aus einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2729640A1 true DE2729640A1 (de) | 1979-01-04 |
DE2729640B2 DE2729640B2 (de) | 1979-11-08 |
DE2729640C3 DE2729640C3 (de) | 1980-07-24 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
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CA (1) | CA1101488A (de) |
DE (1) | DE2729640C3 (de) |
FR (1) | FR2396425A1 (de) |
GB (1) | GB1588100A (de) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5472801A (en) * | 1992-10-09 | 1995-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Component for installation in a process control apparatus |
US5478662A (en) * | 1992-11-05 | 1995-12-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for disposing of water and/or inert gas from a fuel cell block |
EP1596454A2 (de) * | 2004-05-12 | 2005-11-16 | Webasto AG | Kontaktelement für einen Brennstoffzellenstapel |
WO2010108530A1 (en) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Topsoe Fuel Cell A/S | Compression arrangement for fuel or electrolysis cells in a fuel cell stack or an electrolysis cell stack |
DE102010051748A1 (de) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG | Modulares Brennstoffzellensystem |
WO2014044749A2 (de) * | 2012-09-20 | 2014-03-27 | Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg | Elektrolyseblock sowie zellrahmen, elektrodenbaugruppe und bausatz hierfür |
EP3696298A1 (de) | 2019-02-18 | 2020-08-19 | Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg | Elektrolyseblock und zellrahmen hierfür |
EP3770303A1 (de) | 2019-07-26 | 2021-01-27 | Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg | Elektrodenpackungseinheit für einen stapelaufbau eines elektrochemischen reaktors |
EP4279637A1 (de) | 2022-05-18 | 2023-11-22 | Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg | Elektrodenplatte mit integrierter stromübertragerstruktur und elektrodenpackungseinheit |
Families Citing this family (53)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4389466A (en) * | 1981-06-03 | 1983-06-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Rapidly refuelable fuel cell |
JPS58168182A (ja) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | マ−ク読取方式 |
US4560626A (en) * | 1982-09-20 | 1985-12-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Rapidly refuelable fuel cell |
US4608551A (en) * | 1983-07-05 | 1986-08-26 | Nippondenso Co., Ltd. | Speed alarm system for automotive vehicle |
US4510213A (en) * | 1983-10-12 | 1985-04-09 | The Unites States Of America As Represented By The Department Of Energy | Fuel cell stack with internal manifolds for reactant gases |
FR2564251B1 (fr) * | 1984-05-11 | 1986-09-12 | Alsthom Atlantique | Perfectionnements aux structures des piles a combustible |
FR2564250B1 (fr) * | 1984-05-11 | 1986-09-12 | Alsthom Atlantique | Ameliorations aux structures des piles a combustible |
US4614025A (en) * | 1984-12-26 | 1986-09-30 | Ford Aerospace & Communications Corporation | Method for making a lightweight bipolar metal-gas battery |
US4565749A (en) * | 1984-12-26 | 1986-01-21 | Ford Aerospace & Communications Corporation | Lightweight bipolar metal-gas battery |
EP0308761B1 (de) * | 1987-09-24 | 1992-03-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauteil für den Stromanschluss einer Batterie aus elektrochemischen Zellen |
US4973531A (en) * | 1988-02-19 | 1990-11-27 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Arrangement for tightening stack of fuel cell elements |
JP2966548B2 (ja) * | 1991-03-01 | 1999-10-25 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃料電池 |
JP3135991B2 (ja) * | 1992-06-18 | 2001-02-19 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池および燃料電池スタック締め付け方法 |
US5547777A (en) * | 1994-02-23 | 1996-08-20 | Richards Engineering | Fuel cell having uniform compressive stress distribution over active area |
JP3505010B2 (ja) * | 1995-07-07 | 2004-03-08 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池およびその締付方法 |
AUPO724997A0 (en) * | 1997-06-10 | 1997-07-03 | Ceramic Fuel Cells Limited | A fuel cell assembly |
JP4031860B2 (ja) * | 1998-02-17 | 2008-01-09 | 本田技研工業株式会社 | 締め付け構造を有する燃料電池 |
WO2000026979A1 (de) * | 1998-10-30 | 2000-05-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Rahmenelement für eine pem-brennstoffzelle in laminat-technik und herstellungsverfahren dazu |
US6368740B1 (en) * | 1998-12-29 | 2002-04-09 | Proton Energy Systems, Inc. | Electrochemical cell frame having integral protector portion |
DE69912991D1 (de) | 1998-12-29 | 2003-12-24 | Proton Energy Sys Inc | Integrale gitter/rahmen-anordnung für eine elektrochemische zelle |
US6365032B1 (en) * | 1998-12-31 | 2002-04-02 | Proton Energy Systems, Inc. | Method for operating a high pressure electrochemical cell |
US6270636B1 (en) | 1998-12-31 | 2001-08-07 | Proton Energy Systems, Inc. | Integrated membrane and electrode support screen and protector ring for an electrochemical cell |
EP1078726A2 (de) * | 1999-08-27 | 2001-02-28 | Nisshinbo Industries, Inc. | System und Verfahren zur Herstellung von Brenstoffzellenseparatoren und nach diesem Verfahren hergestellte Separatoren |
FR2799308B1 (fr) * | 1999-09-30 | 2002-01-25 | Sorapec | Perfectionnements apportes aux collecteurs bipolaires pour pile a combustible de type pem |
US7354675B2 (en) * | 1999-10-07 | 2008-04-08 | Proton Energy Systems, Inc. | Apparatus and method for maintaining compression of the active area in an electrochemical cell |
US6503651B1 (en) | 2000-04-19 | 2003-01-07 | Tvn Systems, Inc. | Methodology and apparatus for supply of reactant fluids to and purging of product and inert fluids from cells of fuel cell stack |
US20020182472A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-12-05 | Molter Trent M. | Apparatus and method for maintaining compression of the active area in an electrochemical cell |
US6682845B2 (en) | 2000-09-27 | 2004-01-27 | Proton Energy Systems, Inc. | Apparatus for maintaining compression of the active area in an electrochemical cell |
US20020127462A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-09-12 | Shiepe Jason K. | Apparatus and method for maintaining compression of the active area in an electrochemical cell |
WO2002027846A2 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Proton Energy Systems, Inc. | Method and apparatus for improved fluid flow within an electrochemical cell |
WO2002027852A2 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Proton Energy Systems, Inc. | Apparatus and method for maintaining compression of the active area in an electrochemical cell |
US6869720B2 (en) | 2000-09-27 | 2005-03-22 | Proton Energy Systems, Inc. | Method and apparatus for maintaining compression of the active area in an electrochemical cell |
GB2377078B (en) * | 2001-06-27 | 2003-06-04 | Morgan Crucible Co | Fuel cell or electrolyser construction |
JP3807370B2 (ja) * | 2003-01-06 | 2006-08-09 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池 |
DE10323883A1 (de) * | 2003-05-26 | 2004-12-30 | Siemens Ag | Elektrochemische Batterie |
JP4771271B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2011-09-14 | トヨタ自動車株式会社 | 単電池、単電池の製造方法、燃料電池、燃料電池の製造方法 |
JP5143336B2 (ja) * | 2004-12-13 | 2013-02-13 | パナソニック株式会社 | 高分子電解質型燃料電池 |
SE528555C2 (sv) * | 2005-04-01 | 2006-12-12 | Nilar Int Ab | Ett hölje för ett slutet batteri |
CN102124146B (zh) | 2008-06-16 | 2014-07-30 | 威廉·R.·理查兹 | 碱性电解槽 |
DE202011001161U1 (de) * | 2011-01-05 | 2012-04-17 | Reinhold Wesselmann Gmbh | Galvanikzelleneinheit |
US9153834B2 (en) * | 2011-11-21 | 2015-10-06 | Delphi Technologies, Inc. | Fuel cell stack assembly with pressure balanced load mechanism |
US10756361B2 (en) * | 2014-12-29 | 2020-08-25 | Skyre, Inc. | Intermediate module for electrochemical cell stack |
JP6636607B2 (ja) * | 2015-07-07 | 2020-01-29 | アップル インコーポレイテッドApple Inc. | 双極型バッテリ設計 |
CN109690827A (zh) | 2016-09-22 | 2019-04-26 | 苹果公司 | 用于叠堆电池设计的集电器 |
WO2018195372A1 (en) | 2017-04-21 | 2018-10-25 | Cougeller Research Llc | Battery cell with electrolyte diffusion material |
US11888112B2 (en) | 2017-05-19 | 2024-01-30 | Apple Inc. | Rechargeable battery with anion conducting polymer |
US11862801B1 (en) | 2017-09-14 | 2024-01-02 | Apple Inc. | Metallized current collector for stacked battery |
US11335977B1 (en) | 2017-09-21 | 2022-05-17 | Apple Inc. | Inter-cell connection materials |
US11043703B1 (en) | 2017-09-28 | 2021-06-22 | Apple Inc. | Stacked battery components and configurations |
US11600891B1 (en) | 2020-09-08 | 2023-03-07 | Apple Inc. | Battery configurations having balanced current collectors |
US11677120B2 (en) | 2020-09-08 | 2023-06-13 | Apple Inc. | Battery configurations having through-pack fasteners |
US11588155B1 (en) | 2020-09-08 | 2023-02-21 | Apple Inc. | Battery configurations for cell balancing |
US11923494B2 (en) | 2020-09-08 | 2024-03-05 | Apple Inc. | Battery configurations having through-pack fasteners |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3589942A (en) * | 1966-12-22 | 1971-06-29 | Cons Natural Gas Svc | Bipolar collector plates |
CH511058A (de) * | 1968-08-06 | 1971-08-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Durchführung von elektrochemischen Reaktionen, insbesondere in Brennstoffzellen, an Elektroden aus pulverförmigem, gegebenenfalls mit Bindemitteln verfestigtem Katalysatormaterial und gleichmässiger Porenstruktur |
DE1806794B2 (de) * | 1968-11-02 | 1971-05-06 | Siemens AG, 1000 Berlin u 8000 München | Brennstoffelement |
US3900342A (en) * | 1971-05-03 | 1975-08-19 | Siemens Ag | Silver catalyst and a method of its manufacture |
FR2224206A1 (en) * | 1973-04-06 | 1974-10-31 | Alsthom Cgee | Internally pressurised bellows arrangement - acting as electrode separator in electrochemical systems |
-
1977
- 1977-06-30 DE DE2729640A patent/DE2729640C3/de not_active Expired
-
1978
- 1978-05-25 GB GB22852/78A patent/GB1588100A/en not_active Expired
- 1978-06-26 US US05/918,954 patent/US4317864A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-06-26 FR FR7819044A patent/FR2396425A1/fr active Granted
- 1978-06-28 JP JP7847478A patent/JPS5413941A/ja active Granted
- 1978-06-28 CA CA306,360A patent/CA1101488A/en not_active Expired
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5472801A (en) * | 1992-10-09 | 1995-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Component for installation in a process control apparatus |
US5478662A (en) * | 1992-11-05 | 1995-12-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for disposing of water and/or inert gas from a fuel cell block |
USRE36148E (en) * | 1992-11-05 | 1999-03-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for disposing of water and/or inert gas from a fuel cell block |
EP1596454A2 (de) * | 2004-05-12 | 2005-11-16 | Webasto AG | Kontaktelement für einen Brennstoffzellenstapel |
DE102004023461A1 (de) * | 2004-05-12 | 2005-12-08 | Webasto Ag | Kontaktelement für einen Brennstoffzellenstapel |
EP1596454A3 (de) * | 2004-05-12 | 2006-07-19 | Webasto AG | Kontaktelement für einen Brennstoffzellenstapel |
RU2545508C2 (ru) * | 2009-03-26 | 2015-04-10 | Топсеэ Фюэль Селл А/С | Компрессионное устройство для топливных или электролитических элементов в батарее топливных элементов или в батарее электролитических элементов |
CN102365780A (zh) * | 2009-03-26 | 2012-02-29 | 托普索燃料电池股份有限公司 | 用于燃料电池堆或电解电池堆中的燃料或电解电池的压缩装置 |
CN102365780B (zh) * | 2009-03-26 | 2014-10-15 | 托普索燃料电池股份有限公司 | 用于燃料电池堆或电解电池堆中的燃料或电解电池的压缩装置 |
WO2010108530A1 (en) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Topsoe Fuel Cell A/S | Compression arrangement for fuel or electrolysis cells in a fuel cell stack or an electrolysis cell stack |
DE102010051748A1 (de) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG | Modulares Brennstoffzellensystem |
WO2014044749A2 (de) * | 2012-09-20 | 2014-03-27 | Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg | Elektrolyseblock sowie zellrahmen, elektrodenbaugruppe und bausatz hierfür |
WO2014044749A3 (de) * | 2012-09-20 | 2014-10-09 | Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg | Elektrolyseblock sowie zellrahmen, elektrodenbaugruppe und bausatz hierfür |
EP3696298A1 (de) | 2019-02-18 | 2020-08-19 | Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg | Elektrolyseblock und zellrahmen hierfür |
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