[发明专利]用于电化学系统的分离器板

说明书

本发明涉及用于电化学系统(1)的分离器板(10)，包括：至少一个通路开口(10a‑h)，用于形成用于馈送或排放介质的介质通道；至少一个珠缘布置(14a‑h)，其为了密封所述通路开口(10a‑h)的目的而围绕该至少一个通路开口(10a‑h)布置，其中，珠缘布置(14a‑h)的侧面(21、22)中的至少一个包括用于引导介质通过珠缘侧面(21、22)的至少一个开口(25、26)；以及至少一个引导通道(27)，其在珠缘布置(14a‑h)的外部上连接到珠缘侧面(21、22)中的开口(25、26)，并且经由珠缘侧面(21、22)中的开口(25、26)流体连接到珠缘内部(24)。所建议的分离器板(10)特征在于，引导通道(27)设计为使得垂直于分离器板(10)的平坦表面平面的引导通道(27)高度(32'、32”)沿所述珠缘布置(14a‑h)的方向至少在某些部分中增大。

技术领域

本发明涉及用于电化学系统的分离器板。例如，电化学系统可以是燃料电池系统、电化学压缩机、用于燃料电池系统的加湿器或电解槽。

背景技术

已知的电化学系统通常包括以堆叠件布置的多个分离器板，使得每两个相邻的分离器板封围电化学电池或加湿器电池。分离器板通常各自包括两块单独的板，这两块单独的板沿着远离电化学电池或加湿器电池的后侧连接到彼此。例如，分离器板可用于使得与单独的电化学电池(例如燃料电池)的电极电气接触和/或电气连接相邻的电池(电池的串联连接)。分离器板也可用于扩散在分离器板之间的电池中产生的热量。这类废热会例如在燃料电池中转化电能或化学能时产生。在燃料电池的情况下，经常使用双极板作为分离器板。

各分离器板或分离器板的各单独的板各自通常具有至少一个通路开口。堆叠的分离器板的开口在电化学系统的分离器板堆叠件中对准或至少部分地重叠，该堆叠的分离器板的通路开口然后形成用于馈送或排放介质的介质通道。为了密封通路开口或由分离器板的通路开口所形成的介质通道，已知的分离器板也具有珠缘布置(bead arrangement)，围绕分离器板的每个通路开口设置一个珠缘布置。

分离器板的单独的板可附加地具有通道结构，该通道结构用于馈送一种或多种介质到分离器板的有效区域和/或用于将介质运送离开。该有效区域可例如封围或界定电化学电池或加湿器电池。例如，介质可由燃料(例如氢气或甲醇)、反应气体(例如空气或氧气)构成，或可呈现为呈馈送的介质的形式的冷却剂并且可由反应产物和加热的冷却剂构成为排放的介质。在燃料电池的情况下，反应介质、即燃料和反应气体通常在单独的板的背向彼此的表面上被引导，而冷却剂在单独的板之间被引导。

围绕分离器板的通路开口布置的珠缘布置的侧面可具有一个或多个开口。这些开口用于在分离器板的通路开口与分离器板的有效区域之间产生流体连接或分离器板的通路开口与在分离器板的单独的板之间形成的腔体之间产生流体连接。该腔体用于例如在分离器板的单独的板之间引导冷却剂。

从文献DE10248531A1已知，分离器板或单独的板中的至少一块可附加地具有一个或多个引导通道，该引导通道在珠缘布置的外侧上连接到珠缘侧面中的开口，并且经由珠缘侧面中的开口流体地连接到珠缘内部。借助这类引导通道，介质可更确切地经过珠缘布置。电化学系统的效率可由此提高。

然而，珠缘侧面中的开口必然引起珠缘布置的机械稳定性和弹性的减小。珠缘布置设置得越低，则该减小的程度就越大。然而，同时，珠缘布置尽可能短的高度是有利的，从而减小分离器板堆叠件的尺寸并且从而在不增大分离器板堆叠件的高度的情况下容纳更多电池。

发明内容

本发明的目的因此是提出一种用于电化学系统的分离器板，该分离器板具有尽可能良好的机械稳定性和紧凑性，并且确保系统尽可能高效的介质供应。

该目的由如权利要求1所述的用于电化学系统的分离器板来实现。在从属权利要求中描述了具体的实施例。

由此，所提出的是一种用于电化学系统的分离器板。所提出的分离器板至少包括：

用于形成介质通道用以馈送或排放介质的至少一个通路开口；