PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL DEVICE WITH WATER TRANSFER SEPARATOR PLATES

• Main Author: REISER, CARL, A
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 07.07.1994
• Edition: 5
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

A proton exchange membrane fuel cell device with an internal water management and transfer system includes a plurality of adjacently arranged proton exchange membrane assemblies including a proton exchange membrane component (21, 21') and a pair or porous anode (23, 23') and a cathode catalyst layers (22, 22') each situated at a different major surface of the proton exchange membrane substantially coextensively with the other, and a porous plate (26) interposed between and in contact with each two adjacent ones of the proton exchange membrane assemblies. Oxidant gas is supplied into oxidant gas supply channels (29, 29') and fuel gas into the fuel gas supply channels (30, 30') of the porous plate for distribution to the anode and cathode catalyst layers, respectively. A water barrier is formed in a water barrier region located within the porous plate. The water barrier region is coextensive with the porous plate and its pores are completely filled with water to keep the oxidant and fuel gases from coming in contact with one another through porous plate. Dispositif à pile à combustible à membrane d'échange de protons, pourvu d'un système de gestion et de transfert d'eau interne. Ce dispositif comprend une multiplicité d'ensembles membrane d'échange de protons adjacentes contenant une membrane (21, 21') d'échange de protons ainsi que deux couches de catalyseur anodique (23, 23') poreuses et deux couches de catalyseur cathodique (22, 22') poreuses, chacune placée sur une surface principale différente de la membrane de manière à s'étendre pratiquement sur la même longueur, ainsi qu'une plaque poreuse (26) placée entre chaque paire d'ensembles membrane adjacentes et en contact avec des dernières. Un gaz oxydant est introduit dans les conduits (29, 29') d'alimentation en gaz oxydant et un gaz combustible est introduit dans les conduits (30, 30') d'alimentation en gaz combustible de la plaque poreuse, ces gaz étant amenés, respectivement, vers les couches de catalyseur anodique et cathodique. Une couche hydrophobe est formée dans la zone hydrophobe située dans la plaque poreuse. La zone hydrophobe s'étend sur la même longueur que la plaque poreuse, et ses pores sont entièrement remplis d'eau afin d'empêcher tout contact entre les gaz oxydant et combustible à travers la plaque poreuse.