INTEGRATED FUEL CELL AND ELECTROCHEMICAL POWER SYSTEM EMPLOYING THE SAME

• Main Authors: COLBORN,, JEFFREY, A, COULSON, WENDY, J
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 10.02.2005
• Edition: 7
• Subjects: APPLYING LIQUIDS OR OTHER FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL; BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PERFORMING OPERATIONS; PROCESSES FOR APPLYING LIQUIDS OR OTHER FLUENT MATERIALS TOSURFACES, IN GENERAL; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY; SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; TRANSPORTING

An electrochemical power system including one or more fuel cells integratedon or into a substrate is described. For each fuel cell, at least two stacked layerscomprising a cathode layer and an ion exchange layer are situated within thesubstrate. A first access path for allowing an oxidant to access the cathode layeris provided from one side of the substrate, and a second access path for allowinga fuel or a reaction medium containing a fuel to access a layer in the stack isprovided from the other side of the substrate. A third access path, which may bethe same or different from the second access path, allows egress of one or morereaction products from the layer. A first conductor connects to the cathode, and asecond conductor connects to the second access path or the layer in the stackaccessible through the second access path. A regeneration unit for regeneratingfuel from one or more reaction products also can be integrated on or into the substrate.The regeneration unit comprises a reaction chamber with one or more areas of ingress and one or more areas of egress. A first flow path interconnects the one or moreareas of egress of the reaction chamber with the second access path of the one ormore fuel cells. A second flow path interconnects the third access path of the one ormore fuel cells with the one or more areas of ingress of the reaction chamber. Cette invention a trait à un générateur électrochimique comprenant une ou plusieurs cellules électrochimiques placées sur un substrat ou intégrées à celui-ci. Pour chaque cellule, au moins deux couches empilées, se composant d'une couche cathodique et d'une couche échangeuse d'ions, sont incorporées au substrat. Une première voie d'accès permettant à un oxydant d'avoir accès à la couche cathodique est ménagée sur un côté du substrat et une deuxième voie d'accès permettant au combustible ou à un milieu de réaction contenant un combustible d'avoir accès à une couche de la pile est ménagée de l'autre côté du substrat. Une troisième voie d'accès, identique à la deuxième ou différente, permet d'évacuer de la couche un ou plusieurs produits de réaction. Un premier conducteur relie à la cathode et un second conducteur relie à la deuxième voie d'accès ou à la couche de la pile accessible par cette deuxième voie d'accès. Une unité de régénération régénérant le combustible d'un ou de plusieurs produits de réaction peut également être placée sur le substrat ou intégrée à celui-ci. Cette unité de régénération comporte une chambre de réaction possédant une ou plusieurs zones d'entrée et de sortie. Un premier circuit d'écoulement relie une ou plusieurs zones d'entrée de la chambre de réaction à la deuxième voie d'accès à une ou plusieurs cellules électrochimiques. Un second circuit d'écoulement relie la troisième voie d'accès à une ou plusieurs cellules électrochimiques à une ou plusieurs zones d'entrée de la chambre de réaction.