Фильт-прессовый топливный элемент Советский патент 1979 года по МПК H01M8/02 

1

Изобретение относится к химическим источникам тока и касается топливного элемента фильт-прессового типа.

Известен топливный элемент, содержащий электроды, ребристые токосъемники, разделительную мембрану с электролитом и фитили для распределения влаги по поверхности мембраны I.

Известен также фильт-прессовый топливный элемент, наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, содержащий электроды закрепленные в рамках с каналами для подачи окислителя, топлива и электролита, гофрированные токосъемники и электролитный отсек с разделительной мембраной 2.

Однако известные топливные элементы в условиях высокой температуры и концентрации электролита (осбенно при работе с метанолом в качестве топлива и воздухом в качестве окислителя) не позволяют достичь высоких КПД в связи с испарением метанола и ц;унтированием из-за общего электролита в соседних элементах.

Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение потерь при шунтировании.

Для этого предлагаемый топливный элемент снабжен теплообменником-конденсатором, выполненным в виде параллельных стенок, установленных над электродами, причем мембрана контактирует с одной из стенок теплообменника посредством катодного токосъемника, а канал для подачи электролита соединен с электролитным отсеком посредством микроканала.

На фиг. 1 показан предлагаемый топливный элемент; на фиг. 2 - рамка для крепления электрода.

Топливный элемент содержит два электрода - катод 1 и анод 2, составляюп1ие электролитный отсек 3 с электролитом 4. Над отсеком находится теплообменник-конденсатор 5, состоящий из двух стенок 6 и 7, между которыми циркулирует воздух. Элемент содержит, кроме того, два токосъемника - катодный 8 и анодный 9, обеспечивающие непрерывное электрическое соединение между смежными элементами батареи. Токосъемники 8 и 9 гофрированы и имеют бороздки общего вертикального направления. Пористая разделительная мембрана 10, удерживающая электролит, расположена в отсеке для электролита между электродами и в верхней части элемента, где она расположена между стенкой 7 теплообменника-конденсатора и катодным токосъемником 8. Мембрана 10 внутри электролитного отсека выполнена гофрированной и сонрикасается с поверхностями электродов. Рамка 11 для крепления электрода имеет канал 12 для подачи электрол-ита, который соединен с электролитным отсеком посредством микроканала 13, устраняющего потери при шунтировании. Элемент работает следующим образом. В процессе прохождения вдоль катода воздух обескислороживается и насыщается водяным паром. При контакте со стенкой 7 теплообменника-конденсатора 5 водяной пар конденсируется и осаждается на плоской части разделительной мембраны 10, которая отгоняет его к электролиту 4 отсека 3. Формула изобретения Фильт-прессовый топливный элемент, содержащий электроды, закрепленные в рамках

) Ол/юж ающац Воздуу.

Топлиба Воздух Фиг.1

-h

{JWWWW B

9иг.2 с каналами для подачи окислителя, топлива и электролита, гофрированные токосъемники и электролитный отсек с разделительной мембраной, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь при шунтировании и повышения КПД он снабжен теплообменником-конденсатором, выполненным в виде параллельных стенок, установленных над электродами, причем мембрана контактирует с одной из стенок теплообменника посредством катодного токосъемника, а канал для подачи электролита соединен с электролитным отсеком посредством микроканала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Фильштих В. Топливные элементы, М., «Мир, 1968, с. 194-195. 2.Патент США № 3690954, кл 136-86 01.03.71.