[发明专利]用于燃料电池和/或电解器单元的电极支架装置

说明书

本发明涉及一种用于燃料电池和/或电解器单元的、尤其用于固体氧化物燃料电池单元的电极支架装置，具有用于支撑所述燃料电池和/或电解器单元的电极单元(16a)的至少一个电极支架元件(14a)和至少一个布置在所述电极支架元件(14a)中的流体通道(18a)。本发明提出，设置有至少一个至少部分地布置在所述流体通道(18a)中的填充单元(22a；22b；22c；22d；22e)以用于调节通流面。

背景技术

已经提出一种用于燃料电池和/或电解器单元、尤其用于固体氧化物燃料电池单元的电极支架装置，具有用于支撑燃料电池和/或电解器单元的电极单元的至少一个电极支架元件和至少一个布置在电极支架元件中的流体通道。

发明内容

本发明涉及一种用于燃料电池和/或电解器单元、尤其用于固体氧化物燃料电池单元的电极支架装置，具有用于支撑燃料电池和/或电解器单元的电极单元的至少一个电极支架元件和至少一个布置在电极支架元件中的流体通道。

本发明提出，电极支架装置包括至少一个至少部分地布置在流体通道中的填充单元以用于调节通流面。在上下文中，“燃料电池和/或电解器单元”尤其应理解为燃料电池、尤其是固体氧化物燃料电池和/或电解器、尤其是高温电解器的至少一个部件、尤其是子部件。尤其地，燃料电池和/或电解器单元也可以包括整个燃料电池、尤其是整个固体氧化物燃料电池、整个电解器、尤其是整个高温电解器、由燃料电池和/或电解器组成的堆叠和/或多个由燃料电池和/或电解器组成的堆叠的复合部。优选地，燃料电池和/或电解器单元设置成用于，在燃烧过程中在供应氧化剂的情况下燃烧燃料以获得电能。替代地或附加地，燃料电池和/或电解器单元设置成，在分离过程中在供应电能的情况下将流体分成至少两个组分。“设置”尤其应理解为特定地安排、特定地设计和/或特定地配备。“对象设置用于特定的功能”尤其应理解为，所述对象在至少一个应用和/或运行状态中实现和/或实施该确定功能。

优选地，燃料电池和/或电解器单元的“电极单元”应理解为以下单元，该单元包括至少一个电极、尤其是电极层，该电极直接参与借助于燃料电池和/或电解器单元执行的燃烧过程和/或分离过程。优选地，电极单元除了所述电极之外附加地尤其包括至少一个另外的电极、尤其是另外的电极层。尤其地，电极和所述另外的电极设置成用于作为阴极阳极对使用。优选地，电极单元包括至少一个分隔元件、尤其是电解质层。优选地，分隔元件布置在电极和所述另外的电极之间。优选地，电极和/或所述另外的电极构造为氧化剂电极，尤其用于与氧化剂和/或裂解产物接触。优选地，至少电极和/或所述另外的电极构造为燃料电极，尤其用于与燃料和/或另外的裂解产物接触。尤其地，电极单元构造为膜片电极单元(英文：membrane electrode assembly，MEA)。

优选地，电极支架元件设置成用于将电极单元布置在电极支架装置上。优选地，电极支架元件包括至少一个电极贴靠面。优选地，电极贴靠面至少构造为电极支架元件的表面、尤其是最大外面的部分区域。优选地，电极支架元件扁平地构造。尤其地，电极支架元件在垂直于电极贴靠面的方向上具有最大延伸尺度，该最大延伸尺度小于电极贴靠面的最大延伸尺度、优选小于电极贴靠面的最大延伸尺度的1/10、特别优选小于电极贴靠面的最大延伸尺度的1/30。优选地，尤其至少在电极支架元件的参考状态中，电极贴靠面的曲线的最大曲率半径大于电极贴靠面的最大延伸尺度、尤其大于所述最大延伸尺度的三倍、特别优选大于所述最大延伸尺度的五倍。优选地，电极支架元件构造为薄膜、盘、织物、板或类似物。尤其地，电极支架元件的在垂直于电极贴靠面的方向上的最大延伸尺度、尤其是最大材料厚度至少小于1mm、优选小于750μm、特别优选小于500μm。

优选地，电极贴靠面的最大延伸尺度大于电极单元的最大延伸尺度。尤其地，电极贴靠面的最大周长大于电极单元的最大周长。优选地，电极支架装置、尤其是电极支架元件至少在垂直于电极贴靠面的方向上具有最大延伸尺度，该最大延伸尺度大于电极单元的在电极单元布置在、尤其固定在电极支架装置上的状态中在垂直于电极贴靠面的方向上的最大延伸尺度、优选大于所述最大延伸尺度的两倍、特别优选大于所述最大延伸尺度的五倍。