[发明专利]用于电化学设备的介质输送结构

说明书

一种电化学设备包括由多个电化学单元(106)构成的堆垛、至少一个沿堆垛方向(104)延伸的介质通道(118)、至少一个使介质能够通过其横向于堆垛方向从介质通道流向另外的介质通道的流场(120)以及至少一个使流场(120)和介质通道(118)通过其彼此处于流体连接中的连接通道(128、138)，其中，连接通道(128、138)具有介质通道侧通口(176)和流场侧通口(184)，介质通道侧通口沿流场(120)的周边方向(178)从第一介质通道侧边缘(180)延伸到第二介质通道侧边缘(182)，流场侧通口沿周边方向(178)从第一流场侧边缘(186)延伸到第二流场侧边缘(188)，在该电化学设备中能够实现穿过连接通道的流体介质的大体积流量，为了提供这种电化学设备，本发明提出：使其中至少一个流场侧边缘相对于其中一个介质通道侧边缘沿周边方向分别远离另外的流场侧边缘地错开。

技术领域

本发明涉及一种电化学设备，其包括：

由沿堆垛方向相继跟随的多个电化学单元构成的堆垛，这些电化学单元分别包括电化学活性膜电极部件、双极板和密封部件；

至少一个介质通道，其沿堆垛方向延伸穿这些电化学单元的中多个电化学单元；

至少一个流场，介质能够通过该流场从介质通道横向于堆垛方向从介质通道流向另外的介质通道；以及

至少一个连接通道，流场和介质通道通过该连接通道彼此处于流体连接(Fluidverbindung)中，

其中，连接通道具有介质通道侧通口和流场侧通口，该介质通道侧通口沿流场的周边方向从第一介质通道侧边缘延伸到第二介质通道侧边缘，并且流场侧通口沿流场的周边方向从第一流场侧边缘延伸到第二流场侧边缘。

背景技术

由DE 10 2014 104 017 A1公知了这种类型的电化学设备。

发明内容

本发明的任务在于：提供上述类型的电化学设备，其中，能够实现穿过连接通道的流体介质的大体积流量。

在具有权利要求1的前序部分的特征的电化学设备中，该任务根据本发明通过如下方式解决，即，流场侧通口的第一流场侧边缘相对于介质通道侧通口的第一介质通道侧边缘沿流场的周边方向远离流场侧通口的第二流场侧边缘地错开，

并且/或者

流场侧通口的第二流场侧边缘相对于介质通道侧通口的第二介质通道侧边缘沿流场的周边方向远离流场侧通口的第一流场侧边缘地错开。

由此，在连接通道的穿流方向上到处都有足够大的能被穿流的横截面可供用于将流体介质流动输送向相关的流体介质的流场或从相关的流体介质的流场流动输送出来。

尤其地，连接通道的朝向流场或膜电极部件的化学活性部分的区域可以被加宽，由此减少连接通道中的压力损耗。

通过增大连接通道的流场侧通口，从连接通道出来可以接驳更多所谓的气口(Gasport)(用于使流体介质穿过双极板的层的穿通开口)，并且/或者可以增大气口区域的能被流体介质穿流的横截面。

通过使流场侧通口的流场侧边缘相对于连接通道的介质通道侧通口的介质通道侧边缘错开，可以实现连接通道的流场侧区段与连接通道的介质通道侧区段之间错开，这使得连接通道的设计具有更大的自由度。

从连接通道到气口的接驳区域可以加宽。仅存在如下要求：将分开的介质供应结构之间的连接通道降到基本水平(例如双极板的阻滞区域)上，以便在两个连接通道之间的中间区域中例如通过焊缝引入液密的密封部，并且因此可以将导入两个连接通道中的流体介质彼此分隔开。

在介质通道、连接通道和流场中引导的流体介质尤其可以是燃气、氧化剂或冷却剂。