燃料电池装置以及管理燃料电池装置内水分的方法
【技术领域】
[0001]燃料电池促进用于产生电的电化学反应。很多燃料电池装置包括多孔板，它们在燃料电池工作期间保持潮湿。在不工作状态下，那些板可能丧失水分，因为水蒸气穿过它们的外表面。燃料电池组件的水分丧失可能导致部件例如(水转移板)干透。期望保持水分在这类部件内以确保燃料电池组件内的不同流体流动彼此密封开。
【背景技术】
[0002]—种为燃料电池部件保持适当水分的方法包括增湿那些部件或者把水引入系统中。虽然这些方法会是有效的，但是，它们需要采取附加的步骤，它们需要引入附加的水到系统中，并且它们通常需要一些栗操作。
【发明内容】
[0003]一种示范性燃料电池装置包括具有多个燃料电池的电池组组件。蒸汽屏障带缠绕在电池组组件的外部的至少一部分上。
[0004]一种管理燃料电池组组件内的水分的示范性方法包括用蒸汽屏障带盖住电池组组件的外部的至少一部分，由此保持水分在电池组组件内。
[0005]通过下列详细说明本领域技术人员将明了所公开例子的各个特征和优点。伴随着详细说明的附图能够概要描述如下。
【附图说明】
[0006]图1图解性地示出按照本发明实施例设计的例子燃料电池装置。
[0007]图2示意性地示出图1的例子的选定特征部。
【具体实施方式】
[0008]图1示出燃料电池装置，其包括电池组组件(CSA) 20。多个独立的燃料电池单元22以公知的方式彼此邻近布置。端盖24利于保持燃料电池单元22在期望的排列定位。在这个例子中，设置连接杆26用于把CSA 20保持在一起。
[0009]CSA 20的外部的至少一些被覆盖有蒸汽屏障带30，用于保持水分在CSA 20内。在这个例子中，蒸汽屏障带30缠绕在燃料电池单元22的外表面上。在所示例子中，蒸汽屏障带30沿着CSA 20的整个长度覆盖燃料电池单元22的整个外表面。
[0010]在所示例子中，CSA 20具有大致矩形的构造，带有四个外侧表面。在这个例子中，所有这四个侧表面都覆盖有蒸汽屏障带30。其它的电池组组件可以具有不同的几何结构。使用蒸汽屏障带例如所示带30的这个特征允许覆盖各种燃料电池外部构造。
[0011]在所示例子中，蒸汽屏障带30缠绕在CSA 20的外侧表面上。在所示例子中，蒸汽屏障带30的宽度小于CSA 20的总宽或总长。因此，多条或多节蒸汽屏障带30应用于CSA20以沿着CSA 20的期望部分提供水分控制。如最好是从图2看到的，蒸汽屏障带30的相邻节或条具有边缘34和36，它们彼此定位成使得蒸汽屏障带30的这些节的每一个都至少部分地与相邻的一节重叠。这个重叠确保沿着CSA 20的整个长度的适当的蒸汽屏障密封。
[0012]蒸汽屏障带30是疏水的，并且不吸收水分。在一个例子中，蒸汽屏障带30包含聚四氟乙烯。
[0013]在一些例子中使用的蒸汽屏障带30包括压敏粘合剂，用于粘合地固定到CSA 20的外部。一个例子包含丙烯粘合剂。有了这样的描述，本领域技术人员将认识到，粘合剂将为它们的特殊CSA构造和材料成分而工作。
[0014]如最好在图2中看到的，这个例子蒸汽屏障带30包括多个通气孔或穿孔40，允许气体在离开CSA 20的方向上移动。例如假设CSA不工作时，诸如氢气或氧气之类的气体被允许通过蒸汽屏障带30脱离CSA 20。在燃料电池工作期间，气体将不通过通气孔40脱离。孔或穿孔40小到足以使蒸汽水分保留在CSA 20内，即使是CSA不工作时。
[0015]所示例子配置是相对便宜的。不需要特殊的工具或工艺来施用蒸汽屏障带30。对蒸汽屏障带30的材料的适当选择促使它合乎环境要求地解决了如何保留水分在CSA内的问题。
[0016]所公开例子的另一特征是如果蒸汽屏障带30的任何部分受到损坏，容易进行修补或更换。这个修补可以就地进行，并且不需要特殊装备。
[0017]所示例子不会污染燃料电池，并且不会使任何燃料电池表面去湿。另外，所示例子配置容易为不同的CSA尺寸或构造而构造或制定尺寸。
[0018]所示例子还允许使用特殊的带构造或应用图案选择性地覆盖CSA 20以实现期望的水分管理效果。
[0019]前面的描述实质上是示范性的，而不是限制。本领域技术人员将明了所公开例子的变形和改型，未必脱离本发明的本质。本发明的法定保护范围只通过阅读下列权利要求来确定。
【主权项】
1.一种燃料电池装置，包括: 具有多个燃料电池的电池组组件；和 蒸汽屏障带，其缠绕在该电池组组件的外部的至少一部分上。2.如权利要求1所述的燃料电池装置，其中 该电池组组件具有两个端部和在这些端部之间延伸的至少一个外侧表面；并且 该蒸汽屏障带缠绕在该至少一个外侧表面上。3.如权利要求2所述的燃料电池装置，其中，该蒸汽屏障带缠绕在该至少一个外侧表面的整体上。4.如权利要求3所述的燃料电池装置，其中 该至少一个外侧表面包括四个侧表面；并且 该蒸汽屏障带覆盖这四个表面的每一个。5.如权利要求1所述的燃料电池装置，其中，该蒸汽屏障带是疏水的。6.如权利要求1所述的燃料电池装置，其中，该蒸汽屏障带包括聚四氟乙烯。7.如权利要求1所述的燃料电池装置，其中 该蒸汽屏障带包含在带的至少一侧上的粘合剂；并且 该粘合剂接触该电池组组件的外部。8.如权利要求7所述的燃料电池装置，其中，该粘合剂包含丙烯粘合剂。9.如权利要求1所述的燃料电池装置，其中 该蒸汽屏障带包含多节；并且 每一节与相邻的一节至少部分重叠。10.如权利要求1所述的燃料电池装置，其中，该蒸汽屏障带包括构造成允许气体穿过该蒸汽屏障带的多个通气孔。11.一种管理燃料电池组组件内的水分的方法，包括 用蒸汽屏障带盖住该电池组组件的外部的至少一部分，由此保持水分在该电池组组件内。12.如权利要求11所述的方法，其中，该电池组组件具有两个端部和在这些端部之间延伸的至少一个外侧表面，并且该方法包括 把该蒸汽屏障带缠绕在该至少一个外侧表面上。13.如权利要求12所述的方法，包括 把该蒸汽屏障带缠绕在该至少一个外侧表面的整体上。14.如权利要求13所述的方法，其中，该至少一个外侧表面包括四个侧表面，并且该方法包括 用该蒸汽屏障带覆盖这四个表面的每一个。15.如权利要求11所述的方法，其中，该蒸汽屏障带是疏水的。16.如权利要求11所述的方法，其中，该蒸汽屏障带包括聚四氟乙烯。17.如权利要求11所述的方法，包括 把该蒸汽屏障带粘合到该电池组组件的外部。18.如权利要求17所述的方法，其中，该蒸汽屏障带包含在该带的至少一侧上的丙烯粘合剂。19.如权利要求11所述的方法，包括 把该蒸汽屏障带缠绕在该电池组组件上；并且 至少部分地重叠该蒸汽屏障带的每节与相邻缠绕的一节。20.如权利要求11所述的方法，包括 允许气体按照离开该电池组组件的方向通过该蒸汽屏障带上的通气孔穿过该蒸汽屏障带。
【专利摘要】一种示范性燃料电池装置包括具有多个燃料电池的电池组组件。蒸汽屏障带缠绕在电池组组件的外部的至少一部分上。一种管理燃料电池组组件内的水分的示范性方法包括用蒸汽屏障带盖住电池组组件的外部的至少一部分，由此保持水分在电池组组件内。
【IPC分类】H01M8/02, H01M8/04
【公开号】CN105144445
【申请号】CN201380063834
【发明人】G.M.K.布劳索, M.M.维利亚诺, D.A.尼泽尔斯基, S.S.巴丹格
【申请人】奥迪股份公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2013年12月2日
【公告号】EP2929584A1, US20140154605, WO2014088927A1