[发明专利]新型模块化电化学电池单元和堆叠设计

摘要

一种电化学电池单元、电化学电池单元组装件和组装电化学电池单元组装件的方法。所述电池单元包含一对集电器，所述一对集电器在接合在一起时与离子交换膜形成三维电极组装件，所述离子交换膜安置在所述电极组装件的阳极与阴极之间。所述集电器的大小和形状被设定成使得所述集电器中的一个集电器的三维反应物室体积接受另一个集电器的三维反应物室体积的至少一部分的嵌套式放置。这种设计允许以模块化方式容易并且直接地在这种电池单元堆叠中添加、移除或替换电池单元。另外，易于在反应物歧管上安装和拆卸电池单元促进易于组装二维或三维堆叠结构。

主权项

1.一种电化学电池单元，其包括：内部集电器；内部反应物流动路径；外部集电器；外部反应物流动路径；以及离子交换膜，其中所述内部反应物流动路径包括内部反应物入口、内部反应物出口以及与所述内部反应物入口和所述内部反应物出口流体连通的内部反应物室，所述内部集电器包括一个或多个内部电极，所述内部电极在尺寸上被配置成产生形成所述内部反应物室的至少一部分的内部三维体积，所述外部集电器包括一个或多个外部电极，所述外部电极在尺寸上被配置成产生在其中形成开口的内部三维体积，所述内部集电器和所述内部集电器的所述内部三维体积通过所述开口嵌套在所述外部集电器的所述三维体积内，使得所述内部集电器的所述内部三维体积位于所述内部集电器和所述外部集电器二者内，所述内部集电器的所述内部电极跨所述离子交换膜与所述外部集电器的所述外部电极相对，所述外部反应物流动路径通过所述外部电极与所述离子交换膜分隔，并且所述内部集电器和所述外部集电器包括相对的安装面，所述相对的安装面在所述开口的周界周围形成可释放的密封件。