КОМПОНЕНТ ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА Российский патент 2006 года по МПК H01M8/00 

Предпосылки к созданию изобретения

Область применения изобретения

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию компонента топливного элемента, из которых образуется топливный элемент.

Известный уровень техники

Уже известен топливный элемент, образованный слоями множеств единичных элементов, которые введены между концевыми пластинами, причем концевые пластины прижаты к единичным элементам при помощи крепежных деталей. Этот тип топливного элемента предназначен для генерирования желательного выходного напряжения за счет последовательного включения множества единичных элементов.

При отказе одного из единичных элементов топливного элемента, а именно, например, при ухудшении выработки электроэнергии и т.п., дефектный единичный элемент заменяют на новый путем ослабления крепежных деталей, так чтобы отвести концевые пластины от единичных элементов. После проведения замены единичные элементы вновь прижимают к концевым пластинам, как это раскрыто, например, в патенте Японии JP-A-8-37012.

В том случае, когда дефектный единичный элемент заменяют на новый, специфическая информация, относящаяся к новому единичному элементу, такая как данные изготовителя, не может быть получена за счет анализа его внешнего вида. Поэтому трудно определить, будет ли новый замененный единичный элемент работать надлежащим образом.

Краткое изложение изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание компонента топливного элемента, позволяющего получать такую информацию, которая не может быть получена из анализа его внешнего вида.

Предлагаемый компонент топливного элемента содержит код поиска, элемент идентификации специфической информации или идентификатор специфической информации, который коррелирует со специфической информацией относительно топливного элемента. Код поиска (или элемент идентификации специфической информации или идентификатор специфической информации) предусмотрен на открытой поверхности компонента топливного элемента, так что к нему имеется доступ с наружной стороны компонента топливного элемента.

На основании кода поиска, который может быть считан с открытой поверхности, может быть получена информация, относящаяся к единичному элементу, без необходимости в разборке компонента топливного элемента. Код поиска, который связан с различными данными относительно топливного элемента, позволяет получить такую информацию относительно топливного элемента, которая не может быть определена путем анализа внешнего вида (топливного элемента). Это позволяет упростить операцию обслуживания. Под специфической информацией, относящейся к топливному элементу, здесь понимают информацию, относящуюся к собственно топливному элементу и к деталям, образующим топливный элемент. Использованный здесь термин "специфическая информация" включает в себя различные данные, такие как, например, выходные характеристики, данные относительно предыдущего использования, данные изготовителя, а также хронологические изменения функциональных свойств и т.п..

Кодом поиска может быть по меньшей мере один код, выбранный из группы, в которую входят оптически считываемый код, магнитно считываемый код, электрически считываемый код и механически считываемый код. Это позволяет легко считывать коды поиска. Оптически считываемый код представляет собой штрих-код или комбинацию вогнутых и выпуклых участков, которые образуют кодовый рисунок. Магнитно считываемый код представляет собой код, который хранится на магнитной ленте или на другом аналогичном носителе. Электрически считываемый код представляет собой код, который хранится в монолитной интегральной схеме (ИС) или на другом аналогичном носителе. Механически считываемый код содержит вогнутые и выпуклые участки, которые образуют кодовый рисунок.

Компонент топливного элемента содержит единичный элемент, образованный за счет введения мембраны из твердого электролита между сепараторами через электроды. Информация относительно топливного элемента содержит данные, относящиеся к единичному элементу. Информация относительно топливного элемента может содержать такую информацию относительно каждого из единичных элементов, которая не может быть определена за счет анализа внешнего вида. Код поиска может быть предусмотрен на одном из сепараторов единичного элемента. Так как сепаратор обычно имеет вид пластины определенной толщины, то код поиска легко может быть нанесен на него. Код поиска может быть нанесен на открытой области боковой поверхности сепаратора. Под информацией, относящейся к единичному элементу, здесь понимают информацию, относящуюся к собственно единичному элементу и к деталям, образующим единичный элемент.

Компонент топливного элемента содержит слоистую структуру, образованную слоями множества единичных элементов, каждый из которых содержит мембрану из твердого электролита, введенную между сепараторами через промежуточные электроды. Информация относительно топливного элемента содержит данные относительно структуры элемента. Это позволяет производить поиск такой информации относительно структуры элемента, которая не может быть определена за счет анализа внешнего вида. Код поиска может быть предусмотрен по меньшей мере на одном участке элемента. Код поиска легко может быть предусмотрен на элементе, имеющем трехмерную конфигурацию. Термин "слоистая структура" может иметь отношение к пакету элементов, образованному слоями множества единичных элементов, которые введены между концевыми пластинами, причем единичные элементы прижаты к концевым пластинам при помощи крепежных деталей. Альтернативно, термин "слоистая структура" может иметь отношение к модулю элемента (модулю топливного элемента), который является частью пакета элементов. Так как элемент имеет трехмерную конфигурацию, то на ней легко может быть предусмотрен код поиска. Следует иметь в виду, что "слоистая структура" представляет собой пакет элементов (имеющий слои из множества единичных элементов, причем концевые пластины установлены соответственно сверху и снизу от корпуса и закреплены при помощи крепежных деталей). Термин "информация относительно структуры элемента" может иметь отношение к информации относительно, собственно структуры элемента или частей, образующих ее.

Компонент топливного элемента содержит среду для хранения информации, в которой хранится специфическая информация относительно топливного элемента. Среда для хранения информации предусмотрена на открытой поверхности компонента топливного элемента, так что к ней имеется доступ с наружной стороны компонента топливного элемента.

Среда для хранения (информации) компонента топливного элемента имеет доступ с наружной стороны открытой поверхности, так что можно считывать информацию относительно топливного элемента, хранящуюся в среде для записи (для хранения). Информация может быть считана путем доступа к среде для записи с наружной стороны открытой поверхности, без необходимости в разборке компонента топливного элемента. При этом находят такую информацию, которая не может быть определена за счет анализа внешнего вида, что приводит к улучшению операции обслуживания.

Среда для хранения информации позволяет по меньшей мере производить обновление или добавление информации. Это позволяет обновлять или добавлять информацию, которая изменяется во времени, например, хронологические изменения выходных характеристик, данных относительно предыдущего использования, функциональных свойств и т.п. В результате операция обслуживания может быть дополнительно упрощена.

Компонент топливного элемента содержит единичный элемент, образованный за счет введения мембраны из твердого электролита между сепараторами через электроды. Информация относительно топливного элемента содержит данные, относящиеся к единичному элементу. Это позволяет получать информацию относительно каждого из единичных элементов, которая не может быть получена за счет анализа внешнего вида. Среда для хранения информации предусмотрена на одном из сепараторов единичного элемента. Среда для хранения легко может быть предусмотрена на сепараторе, имеющем вид пластины определенной толщины. Доступ к среде для хранения может быть предусмотрен на открытой области боковой поверхности сепаратора, причем среда для хранения может быть встроена в сепаратор.

Топливный элемент содержит множество единичных элементов, каждый из которых содержит мембрану из твердого электролита, введенную между сепараторами через электроды. Информация относительно топливного элемента содержит данные, относящиеся к структуре элемента. Это позволяет получать такую информацию относительно структуры элемента, которая не может быть определена за счет анализа внешнего вида. Среда для хранения информации предусмотрена по меньшей мере на одном участке элемента. Среда для хранения легко может быть предусмотрена на элементе, имеющем трехмерную конфигурацию.

Специфическая информация содержит по меньшей мере один из параметров, выбранных из группы, в которую входят выходные характеристики, зарядно-разрядные характеристики, данные относительно предыдущего использования, данные изготовителя, данные технического обслуживания, а также хронологические изменения функциональных свойств. Это позволяет точно определять различную информацию, в том числе выходные характеристики, зарядно-разрядные характеристики, данные относительно предыдущего использования, данные изготовителя (материал, условия изготовления), данные технического обслуживания, а также хронологические изменения функциональных свойств, которые могут улучшать или ухудшать рабочие параметры топливного элемента.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид сбоку топливного элемента в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2 показано поперечное сечение, где можно видеть внутреннюю структуру единичного элемента в соответствии с первым вариантом.

На фиг.3 показан вид в перспективе единичного элемента в соответствии с первым вариантом.

На фиг.4 схематично показана структура системы для считывания из штрих-кода специфической информации, относящейся к единичному элементу в соответствии с первым вариантом.

На фиг.5А, 5В, 5С и 5D показаны соответствующие модификации первого варианта.

На фиг.6 показана структура системы, которую используют, когда топливный элемент в соответствии со вторым вариантом встроен в топливный элемент транспортного средства.

Подробное описание предпочтительных вариантов изобретения

Первый вариант

На фиг.1 схематично показан вид сбоку, где можно видеть внешний вид топливного элемента в соответствии с первым вариантом. На фиг.2 показано поперечное сечение, где можно видеть внутреннюю структуру единичного элемента. На фиг.3 схематично показан вид в перспективе, где можно видеть внешний вид единичного элемента. На фиг.4 схематично показана структура системы для считывания из штрих-кода специфической информации, относящейся к единичному элементу.

Как это показано на фиг.1, топливный элемент 10 содержит множество слоев 11 единичных элементов 30, пластины коллектора тока 12, 12, установленные с двух сторон элемента 10, концевые пластины 16, 16, установленные на обоих концах снаружи от пластин коллектора тока 12, 12, с изоляционными пластинами 14, 14, введенными между ними, а также крепежные детали 18 для крепления концевых пластин 16, 16, позволяющие приложить желательную силу сжатия к элементу 10.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.2, на которой показано, что каждый единичный элемент 30 топливного элемента 10 образован за счет введения блока мембранного электрода (БМЭ) 29 между двумя сепараторами 36 и 38. БМЭ 29 образован за счет введения мембраны из твердого электролита 31 между электродами газовой диффузии 34 и 35. Мембрана из твердого электролита 31 в смоченном состоянии работает как проводящий протоны электролит. Мембрана из полимера перфторсульфоновой кислоты, такая как мембрана Nafion фирмы Дюпон, может быть использована в качестве мембраны из твердого электролита 31. Каждый из электродов газовой диффузии 34, 35 изготовлен из углеродной ткани, которая представляет собой тканый материал из нитей углеродного волокна, причем электроды имеют длину немного короче длины мембраны из твердого электролита 31. Каталитические электроды 32, 33 встроены соответствующим образом на поверхностях электродов газовой диффузии 34, 35, которые обращены к мембране из твердого электролита 31. Каталитические электроды 32, 33 изготовлены из углеродного порошка с наполнителем в виде платины, сплава платины и другого металла, или иного наполнителя, действующего в качестве катализатора. Каждый из сепараторов 36, 38 имеет главным образом прямоугольную форму и изготовлен из газонепроницаемого плотного углерода, то есть из углерода, спрессованного для придания ему свойства газонепроницаемости. Сепараторы 36, 38 служат в качестве перегородок между единичными элементами 30. Канал для топливного газа 37 образован на поверхности сепаратора 36, которая обращена к электроду газовой диффузии 34. Канал для газообразного окислителя 39 образован на поверхности сепаратора 38, которая обращена к электроду газовой диффузии 35. Как это показано на фиг.3, штрих-код 41 нанесен на открытой боковой поверхности сепаратора 38. Зазоры, образованные сепараторами 36, 38 и блоком БМЭ 29, не имеющим электродов газовой диффузии 34, 35, заполнены герметизирующим составом 40, чтобы исключить утечку через зазоры топливного газа, газообразного окислителя и смеси указанных газов.

Электрод газовой диффузии 34 представляет собой топливный электрод, к которому подводят топливный газ, а именно водород или имеющий высокую концентрацию водорода газ, через канал топливного газа 37. У электрода газовой диффузии 34 получают протоны (Н⁺) и электроны (e) из молекулы водорода (Н₂). С другой стороны, электрод газовой диффузии 35 представляет собой воздушный электрод, к которому подводят газообразный окислитель, а именно воздух, через канал газообразного окислителя 39. У электрода газовой диффузии 35 получают воду (Н₂О) за счет реакции молекул кислорода (О₂), протонов (Н⁺) и электронов (e). Полученные у электрода газовой диффузии 34 протоны движутся к электроду газовой диффузии 35 через мембрану из твердого электролита 31. Полученные у электрода газовой диффузии 34 электроны движутся к электроду газовой диффузии 35 по внешнему контуру (не показан). Электрод газовой диффузии 34 имеет повышенный уровень Ферми в результате получения электронов из молекул кислорода, в то время как электрод газовой диффузии 35 имеет пониженный уровень Ферми в результате отдачи электронов молекулам кислорода. Такая разность уровней Ферми между электродами 34, 35 создает электродвижущую силу. Каждый единичный элемент 30 имеет электродвижущую силу около 1 В. Поэтому соединяют последовательно множество единичных элементов 30 друг с другом, для образования топливного элемента 10, который генерирует желательное напряжение.

Каждый кодовый номер, который содержится в штрих-коде 41, коррелирует с информацией, относящейся к единичному элементу 30. Более конкретно, как это показано на фиг.4, внутренняя память 51 компьютера 50 для работы с базами данных хранит базу данных, в которой кодовые номера штрих-кодов 41 коррелируют с информацией, относящейся к единичным элементам 30. Штрих-код 41 оптически считывается при помощи считывающего устройства 52, подключенного к компьютеру 50 для работы с базами данных, а компьютер 50 затем извлекает информацию, относящуюся к кодовому номеру штрих-кода 41, и направляет ее на индикацию. Информация, относящаяся к единичному элементу 30, содержит постоянную информацию, которая не требует обновления, такую как начальные выходные характеристики, начальные зарядно-разрядные характеристики топливного элемента 30, материалы и условия изготовления мембраны из твердого электролита 31 и электродов газовой диффузии 34, 35 БМЭ 29, название изделия, фирма-изготовитель, дата изготовления, материалы и условия изготовления сепараторов 36, 38, а также форма газовых каналов. Информация может дополнительно содержать эксплуатационную информацию, такую как опись произведенных ремонтов.

Далее будет описан пример изготовления топливного элемента 10 в соответствии с первым вариантом. В способе изготовления топливного элемента 10 слоистую структуру 11 образуют при помощи слоев из множества единичных элементов 30. В этой операции выбирают единичные элементы 30, имеющие одинаковую или аналогичную информацию, которые используют для образования структуры элемента 11. Структура элемента 11 может быть образована из единичных элементов 30, имеющих одинаковые или аналогичные выходные характеристика и зарядно-разрядные характеристики, или имеющих компоненты, такие как мембрана из твердого электролита 31 и электроды газовой диффузии 34, 35, изготовленные из одинакового или аналогичного материала, при одинаковых или аналогичных условиях изготовления. Это гарантирует образование результирующего топливного элемента 10 из одинаковых или аналогичных единичных элементов 30, имеющих одинаковое или аналогичное качество. В результате, существует большая вероятность того, что характеристики топливного элемента 10 будут стабильными.

Далее будет описан пример использования топливного элемента 10 в соответствии с данным вариантом. Если топливный элемент 10, который используют в качестве топливного элемента транспортного средства, в ходе работы показывает снижение характеристик, то необходимо произвести анализ поочередно (один за другим) множества единичных элементов 30, образующих топливный элемент 10, чтобы обнаружить дефектный единичный элемент 30. Например, если топливный элемент 10 перестает выдавать желательное выходное напряжение, то находят единичный элемент 30, который имеет пониженное выходное напряжение. Затем штрих-код 41, нанесенный на открытой боковой поверхности сепаратора 38 найденного единичного элемента 30, оптически считывают при помощи считывающего устройства 52 штрих-кода. После этого проверяют информацию, относящуюся к единичному элементу 30, на дисплее компьютера 50 для работы с базами данных. За счет повторного вывода на индикацию совокупности данных получают такую информацию, как исходные выходные характеристики и исходные зарядно-разрядные характеристики, материалы и условия изготовления мембраны из твердого электролита 31 и электродов газовой диффузии 34, 35, а также опись проведенных ранее ремонтов, для тех единичных элементов 30, в которых произошло ухудшение характеристик. Более того, аналогичным образом может быть получена информация, относящаяся к единичным элементам 30, которые работают удовлетворительно.

Как уже было упомянуто здесь ранее, в этом варианте штрих-код 41 имеет доступ с открытой боковой поверхности сепаратора 38 единичного элемента 30. Это позволяет легко считывать информацию без разборки единичного элемента 30. Более того, при этом из штрих-кода 41 можно получить информацию относительно единичного элемента 30. Следовательно, при этом может быть получена информация, которую невозможно определить путем внешнего осмотра, в результате чего улучшается операция обслуживания. Более того, также могут быть получены характеристики единичных элементов 30 (такие как исходные выходные характеристики и исходные зарядно-разрядные характеристики, а также материалы и условия изготовления), которые являются предпочтительными для сохранения выходных характеристик топливного элемента 10. В результате, при замене дефектного единичного элемента 30 на новый, можно определить, будет ли новый единичный элемент 30 работать нормально после замены или нет, на основании информации, относящейся к новому единичному элементу 30, полученной из штрих-кода 41.

В приведенном выше варианте штрих-код 41 предусмотрен на боковой поверхности сепаратора 38. Однако, как это показано на фиг.5А, штрих-код 41 может быть заменен оптически или механически считываемым вогнутым участком 42, образующим заданный рисунок, соответствующий кодовому номеру. Альтернативно, как это показано на фиг.5В, может быть предусмотрена магнитно считываемая лента 43, на которой хранятся кодовые номера. На фиг.5С показана электрически считываемая монолитная интегральная схема (монолитная ИС) 44, в которой хранятся кодовые номера; такая схема также может быть закреплена на боковой поверхности сепаратора 38. На фиг.5D показана монолитная ИС 45, в которой хранятся кодовые номера; такая схема может быть встроена в сепаратор 38, а ее электроды 45а могут быть выведены на боковую поверхность сепаратора 38. В этом случае монолитная ИС 45 встроена в таком месте сепаратора 45, где она не мешает каналу газообразного топлива 37 и каналу окисляющего газа 39. В каждом из упомянутых выше случаев получают аналогичный эффект.

На магнитной ленте 43 и в монолитных ИС 44, 45, показанных на фиг.5B-5D, может непосредственно храниться информация относительно единичного элемента 30, вместо кодовых номеров, связанных с такой информацией. Это позволяет получать информацию, относящуюся к единичному элементу 30, за счет считывания запомненных данных, без необходимости их поиска.

В описанном выше варианте, штрих-код 41 предусмотрен на каждом из единичных элементов 30. При этом штрих-код 41 может быть предусмотрен на открытой поверхности любого участка элемента (например, на боковой поверхности любого одного из сепараторов множества единичных элементов 30, или на боковой поверхности изолятора 14 или концевой пластины 16 топливного элемента 10). Штрих-код 41 может иметь корреляцию с информацией относительно множества единичных элементов 30, или с информацией относительно слоистости 10 каждого элемента 30, например, включающей в себя исходные выходные характеристики и исходные зарядно-разрядные характеристики.

Структура 11 может быть образована из множества модулей, образованных при помощи слоев заданного числа единичных элементов 30, а именно, из множества модулей элементов (см. выложенную заявку на патент Японии No. 9-92324). В этом случае штрих-код 41 может быть предусмотрен на каждом из модулей элементов. Более конкретно, штрих-код 41 может быть нанесен на открытой поверхности каждого модуля элемента (например, на боковой поверхности любого одного из сепараторов множества единичных элементов 30 каждого модуля элемента). Штрих-код 41 может иметь корреляцию с информацией, относящейся к множеству единичных элементов 30, которые образуют модуль элемента, или с информацией, относящейся к модулю элемента (например, включающей в себя исходные выходные характеристики и исходные зарядно-разрядные характеристики модуля элемента).

Второй вариант

Второй вариант главным образом соответствует первому варианту, за исключением того, что штрих-код 41 заменен при помощи монолитной ИС 44, как это показано на фиг.5С. Поэтому далее будут описаны только различия между первым и вторым вариантами. На фиг.6 показана структура системы, которую используют, когда топливный элемент в соответствии со вторым вариантом используют в качестве топливного элемента транспортного средства. Обратимся теперь к рассмотрению фиг.6, на которой показаны монолитные ИС 44, подключенные к блоку управления 60, установленному в топливном элементе транспортного средства. Блок управления 60 подключен к датчикам 61 для измерения выходного напряжения соответствующих единичных элементов 30. Блок управления 60 считывает с заданными временными интервалами соответствующие выходные напряжения единичных элементов 30 с датчиков 61 и записывает их в соответствующие монолитные ИС 44. В результате получают изменение выходного напряжения во времени, то есть функциональную характеристику единичного элемента в процессе пробега транспортного средства, которую хранят в монолитных ИС 44.

В том случае, когда топливный элемент 10, использованный в качестве топливного элемента транспортного средства, в течение некоторого промежутка времени не выдает желательное напряжение, то топливный элемент 10 снимают с транспортного средства для считывания данных из монолитной ИС 44, установленной на открытой боковой поверхности сепаратора 38 каждого единичного элемента 30. За счет этого можно найти тот конкретный единичный элемент 30, в котором имеется дефект.

В соответствии с приведенным выше вариантом изобретения, каждая монолитная ИС 44 имеет доступ с открытой боковой поверхности сепаратора 38 соответствующих единичных элементов 30. Это позволяет легко считывать информацию без разборки топливного элемента 10. Так как при этом может быть получена информация, которую невозможно определить по внешнему виду (элемента), то появляется возможность дальнейшего упрощения операции обслуживания. Более того, могут быть накоплены данные относительно изменения функциональных характеристик в ходе работы транспортного средства. Данные относительно изменения функциональных характеристик могут помочь в выяснении причины ухудшения параметров или предпочтительных характеристик единичного элемента 30. Более того, сам по себе топливный элемент 10 имеет информацию, относящуюся к единичным элементам 30. Следовательно, могут быть определены параметры единичных элементов 30, а также исследованы причины ухудшения или улучшения характеристик, даже если топливный элемент 10 отсоединен от топливного элемента транспортного средства.

В соответствии с данным вариантом блок управления 60 используют для считывания данных из монолитной ИС 44 каждого топливного элемента 30, как это необходимо в ходе работы топливного элемента транспортного средства, чтобы производить текущий контроль топливного элемента транспортного средства или зарядно-разрядных характеристик топливного элемента 10 на основании реальных данных. В том случае, когда топливный элемент 10 был отсоединен от топливного элемента транспортного средства для проведения технического обслуживания, а затем вновь соединен с тем же самым или другим топливным элементом транспортного средства, то определенные при проведении технического обслуживания выходные характеристики и зарядно-разрядные характеристики хранятся в монолитной ИС 44. Следовательно, блок управления 60 может считывать указанные данные и управлять приводом в соответствии с выходными характеристиками, а также производить заряд-разряд в соответствии с зарядно-разрядными характеристиками.

В описанном выше варианте монолитная ИС 44, установленная на боковой поверхности сепаратора 38, служит в качестве среды для хранения. Однако в качестве среды для хранения может быть использована не только (установленная таким образом) монолитная ИС. Как это показано на фиг.5D, монолитная ИС 45, в которой хранятся кодовые номера, может быть встроена в ту часть сепаратора 38, где не проходит канал топливного газа 37 и канал газообразного окислителя 39, причем электроды 45а монолитной ИС 45 могут быть выведены на открытую боковую поверхность сепаратора 38. В таком случае могут быть получены результаты, аналогичные получаемым в соответствии с (описанным ранее) вариантом настоящего изобретения.

В описанном выше варианте монолитная ИС 44 предусмотрена на каждом из единичных элементов 30. Однако монолитная ИС 44 может быть предусмотрена на произвольной (любой) открытой поверхности. В таком случае монолитная ИС 44 может быть установлена на такой открытой поверхности, как, например, боковая поверхность любого одного из сепараторов множества единичных элементов 30, входящих в слоистость элемента 11, или боковая поверхность изоляционной пластины 14 или концевой пластины 16 топливного элемента 10. Монолитная ИС 44 может хранить информацию относительно множества единичных элементов 30, или информацию относительно каждого из элементов 11 (такую как информация относительно выходных характеристик и зарядно-разрядных характеристик).

Структура элемента 11 может быть образована слоями заданного числа уложенных в пакет (стопу) единичных элементов 30, то есть множества модулей элементов (см. выложенную заявку на патент Японии No. 9-92324). В этом случае штрих-код 44 может быть предусмотрен на каждом из модулей элементов. Более конкретно, монолитная ИС 44 может быть установлена на открытой поверхности каждого модуля элемента (например, на боковой поверхности любого одного из сепараторов множества единичных элементов 30 каждого модуля элемента). Монолитная ИС 44 может хранить информацию относительно множества единичных элементов 30, входящих в модуль элемента, или информацию относительно модуля элемента (такую как выходные характеристики и зарядно-разрядные характеристики модуля элемента).

В этом варианте боковая поверхность каждого единичного элемента может иметь различное число вогнутых участков, отображающих функциональные возможности единичного элемента, что позволяет идентифицировать функциональные возможности соответствующих единичных элементов. По числу вогнутых участков можно также различать различные типы объединенных вместе единичных элементов. Альтернативно, внешняя поверхность единичного элемента может иметь различную окраску в соответствии с его функциональными возможностями.

Несмотря на то, что были описаны детально в качестве примера не имеющие ограничительного характера предпочтительные варианты осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения.

Таким образом, топливный элемент (10) образован из множества единичных элементов (30), причем пластины коллектора тока (12, 12) предусмотрены на двух концах элемента (10), концевые пластины (16, 16) предусмотрены соответственно снаружи от пластин коллектора тока (12, 12), с изоляционными пластинами (14, 14), введенными между ними, и крепежными деталями (18) для крепления концевых пластин (16, 16), таким образом, чтобы приложить желательную силу сжатия к слоистости (11). Штрих-код (41), соответствующий конкретной информации, относящейся к единичному элементу (30), предусмотрен на открытой боковой поверхности сепаратора (38) единичного элемента (30). Таким образом, в этом топливном элементе (10) штрих-код 41 легко может быть считан без необходимости в разборке топливного элемента (10). Более того, так как информация относительно топливного элемента может быть получена из штрих-кода (41), то может быть получена такая информация, которая не может быть определена за счет анализа внешнего вида, что приводит к улучшению операций обслуживания.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к топливным элементам и их эксплуатации. В изобретении описан топливный элемент (10), который содержит множество единичных элементов (30), а также пластины коллектора тока (12, 12), предусмотренные с двух сторон элемента (10), концевые пластины (16, 16), предусмотренные соответственно снаружи от пластин коллектора тока (12, 12), с изоляционными пластинами (14, 14), введенными между ними, и крепежными деталями (18) для крепления концевых пластин (16, 16), таким образом, чтобы приложить желательную силу сжатия к элементу (10). Штрих-код (41), соответствующий конкретной информации, относящейся к единичному элементу (30), предусмотрен на открытой боковой поверхности сепаратора (38) единичного элемента (30). Таким образом, в этом топливном элементе (10) штрих-код (41) легко может быть считан без необходимости в разборке топливного элемента (10). Более того, так как информация относительно топливного элемента может быть получена из штрих-кода (41), то может быть получена такая информация, которая не может быть определена путем анализа внешнего вида, что приводит к улучшению операций обслуживания. Техническим результатом изобретения является возможность получения информации, касающейся дальнейшего упрощения операции обслуживания топливного элемента. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Топливный элемент (10), образованный из множества единичных элементов, каждый из которых сформирован путем размещения мембраны из твердого электролита (31) между сепараторами, которые ламинированы и скреплены крепежным средством (18), отличающийся тем, что на каждом сепараторе нанесена информация, относящаяся к единичному элементу, с обеспечением к ней доступа с наружной стороны топливного элемента.2. Топливный элемент по п.1, отличающийся тем, что на каждом сепараторе с наружной стороне нанесен код поиска, несущий информацию, относящуюся к единичному элементу.3. Топливный элемент по п.2, отличающийся тем, что код поиска представляет собой, по меньшей мере, один код, выбранный из группы, в которую входят оптически считываемый код, магнитно считываемый код, электрически считываемый код и механически считываемый код.4. Топливный элемент по п.3, отличающийся тем, что код поиска представляет собой, по меньшей мере, один код, выбранный из группы, в которую входят штрих-код (41), рисунок вогнутых участков (42), код на магнитной ленте (43) и код в монолитной интегральной схеме (44, 45).5. Топливный элемент по п.1, отличающийся тем, что содержит индикатор специфической информации, который коррелирует со специфической информацией, относящейся к единичному элементу, причем указанный индикатор специфической информации расположен на каждом сепараторе с обеспечением к ней доступа с наружной стороны топливного элемента.6. Топливный элемент по п.1, отличающийся тем, что содержит элемент идентификации специфической информации, который коррелирует со специфической информацией, относящейся к единичному элементу, причем указанный элемент идентификации специфической информации расположен на каждом сепараторе с обеспечением к ней доступа с наружной стороны топливного элемента.7. Топливный элемент по п.1, отличающийся тем, что содержит среду для хранения информации, в которой хранится специфическая информация относительно единичного элемента, причем среда для хранения информации предусмотрена на каждом сепараторе элемента с обеспечением к ней доступа с наружной стороны топливного элемента.8. Топливный элемент по п.7, отличающийся тем, что среда для хранения информации выполнена с возможностью, по меньшей мере, обновления и добавления информации.9. Топливный элемент по п.8, отличающийся тем, что среда для хранения информации представляет собой монолитную интегральную схему (44, 45).10. Топливный элемент по одному из пп.1, 5, 6 или 7, отличающийся тем, что специфическая информация размещена на открытой поверхности каждого сепаратора.11. Топливный элемент по одному из пп.1, 5, 6 или 7, отличающийся тем, что специфическая информация размещена внутри каждого сепаратора с обеспечением к ней доступа с наружной стороны топливного элемента.12. Топливный элемент по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что информация содержит, по меньшей мере, один из параметров, выбранных из группы, в которую входят выходные характеристики, зарядно-разрядные характеристики, данные относительно предыдущего использования, данные изготовителя, данные технического обслуживания, а также хронологические изменения функциональных свойств.