燃料电池堆.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115968510A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202180051291.5(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所(22)申请日2021.07.2911247专利代理师吴鹏马江立(30)优先权数据102020005246.02020.08.27DE(51)Int.Cl.H01M8/04014(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2023.02.20(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2021/0712612021.07.29(87)PCT国际申请的公布数据WO2022/042991DE2022.03.03(71)申请人燃料电池中心两合股份有限公司地址德国泰克山下基尔夏伊姆(72)发明人V·弗里克P·豪斯曼S·赫奈切尓M·普罗克特权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称燃料电池堆(57)摘要本发明涉及一种燃料电池堆(1)，其具有：大量堆叠成堆垛的单电芯；被集成到堆垛中的至少一个加湿器区段(4)，加湿器区段布置在作为电化学区段(3)的单电芯的一个端部上。本发明的特征在于，在至少一个加湿器区段(4)的背离电化学区段(3)的一侧上布置有热交换器区段(5)，其中，用于将流体分配到堆垛的至少三个区段(3、4、5)中的流板(10、10‘)具有相同的外部几何构造。CN115968510ACN115968510A权利要求书1/1页1.一种燃料电池堆(1)，所述燃料电池堆具有：大量堆叠成堆垛的单电芯；被集成到所述堆垛中的至少一个加湿器区段(4)，所述至少一个加湿器区段布置在作为电化学区段(3)的单电芯的一个端部上，其特征在于，在所述至少一个加湿器区段(4)的背离电化学区段(3)的一侧上布置有热交换器区段(5)，其中，用于将流体分配到所述堆垛的至少三个区段(3、4、5)中的流板(10、10‘)具有相同的外部几何构造。2.根据权利要求1所述的燃料电池堆(1)，其特征在于，各个区段(3、4、5)的流板(10、10‘)被并行流过，并且所述至少三个区段(3、4、5)相互串行地被流过，其中，流入的、经压缩的空气首先流过热交换器区段(5)，然后流过加湿器区段(4)，然后流过电化学区段(3)的阴极侧。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆(1)，其特征在于，所述至少三个区段(3、4、5)的流板(10、10‘)的联接开口(11、12、13、14、15、16)具有相同的几何构造，其中，在所述区段(3、4、5)之间布置有用于介质的分配板。4.根据权利要求1、2或3所述的燃料电池堆(1)，其特征在于，在热交换器区段(4)中，分别在两个流板(10、10‘)之间布置有能导热的、耐温的薄膜(22)，流进的气体和流出的气体交替地流过所述薄膜。5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料电池堆(1)，其特征在于，在加湿器区段(4)中，分别在两个流板(10、10‘)之间布置有能渗透水蒸汽的膜片(22)，流进的气体和流出的气体交替地流过所述膜片。6.根据权利要求4或5所述的燃料电池堆(1)，其特征在于，每两个在后侧分别具有冷却介质通道(19)的流板(10、10‘)组合成一个结构(100)，流进的气体在所述结构的一侧上流动，而流出的气体在所述结构的另一侧上流动。7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料电池堆，其特征在于，热交换器区段(5)的和/或加湿器区段(4)的流板(10、10‘)具有流场(17)，所述流场尤其类似于电化学区段(3)中的流场，其中，在每个表面上的流场(17)与不同的联接开口连接，并在中间布置有膜片和/或薄膜(22)的情况下交替堆叠。8.根据权利要求1至7中任一项所述的燃料电池堆(1)，其特征在于，加湿器区段(4)和热交换器区段(5)布置在电化学区段(3)的一个端部上。9.根据权利要求1至7中任一项所述的燃料电池堆(1)，其特征在于，在电化学区段(3)的两个端部上皆布置有加湿器区段(4)和热交换器区段(5)。10.根据权利要求1至9中任一项所述的燃料电池堆(1)在至少部分电驱动的车辆中提供电功率的应用。2CN115968510A说明书1/5页燃料电池堆技术领域[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分中详细限定类型的燃料电池堆，其具有大量堆叠成堆垛的单电芯。背景技术[0002]为了运行燃料电池堆，除了本来的燃料电池堆及其电化学活性的单电芯外，还需要各种外围构件。这些外围构件尤其包括用于制备被用作氧气供应方的进入空气的部件，并且可以包括增压空气冷却器和加湿器。在这方面，申请人的DE102007038880A1描述了一种燃料电池设施，其具有燃料电池堆、增压空气冷却器和加湿器，它们被组合成组合部件。[0003]DE102007008214B4描述了将加