EP1129502A2

Withdrawal of reaction water in polymer electrolyte membrane fuel cells

Abstract

Discharging the reaction water from the novel PEM fuel cells does not require humidification of the reaction gases or an increase in the gas pressure. This is attained in that a hydrophobic layer on the cathode side is used which has a smaller pore size than the layer on the anode side. The reaction water is removed via the anode during the operation of the fuel cell.

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6 claims: 6 independent, 0 dependent

  1. 1
    Claims of equivalent WO 0019556 A2 Translation of claims of equivalent WO 0019556 A2 1. A method for reaction water application in PEM fuel cells with a located between the anode and cathode electrolyte membrane and one arranged at the cathode and the anode porous layer, characterized in that the cathode side, a hydrophobic layer is used, which has a smaller pore size than the anode-side layer, and that the reaction water is discharged through the anode. Patentansprüche 1. Verfahren zur Reaktionswasserausbringung bei PEM-Brenn- stoffzellen mit einer zwischen Anode und Kathode befindlichen Elektrolytmembran und je einer an der Kathode und der Anode angeordneten porösen Schicht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß kathodenseitig eine hydrophobe Schicht eingesetzt wird, die eine geringere Porengröße aufweist als die anodenseitige Schicht, und daß das Reaktions- wasser durch die Anode ausgebracht wird.
  2. 2
    PEM-Brennstoffzelle zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Anode, einer Kathode, einer Elektrolytmembran zwischen Anode und Kathode sowie je einer an der Anode und der Kathode angeordneten porösen, elektronisch leitenden Schicht, wobei die Schicht auf der Kathodenseite hydrophob ist und wenigstens an der Oberfläche eine geringere Porengröße aufweist als die Schicht auf der Anodenseite. Second PEM fuel cell for carrying out the method according to claim 1 with an anode, a cathode, an electrolyte membrane between the anode and cathode, and each one arranged at the anode and the cathode porous, electronically conductive layer, wherein the layer on the cathode side is hydrophobic and at least the surface has a smaller pore size than the layer on the anode side.
  3. 3
    PEM-Brennstoffzelle nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schicht auf der Kathodenseite in der an die Kathode grenzenden Oberfläche eine geringere Porengröße aufweist als die Schicht auf der Anodenseite . Third PEM fuel cell according to claim 2, characterized in that the layer on the cathode side in the surface adjacent to the cathode has a smaller pore size than the layer on the anode side.
  4. 4
    PEM-Brennstoffzelle nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schicht auf der Kathodenseite aus einem Aerogel oder Xerogel aus Kohlenstoff besteht. 4th PEM fuel cell according to claim 2 or 3, characterized in that the layer on the cathode side consists of an airgel or xerogel of carbon.
  5. 5
    PEM-Brennstoffzelle nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aerogel- bzw. Xero- gelschicht ein Stützgerüst aufweist. 5th PEM fuel cell according to Claim 4, characterized in that the airgel or xerogel layer has a scaffold.
  6. 6
    PEM-Brennstoffzelle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schicht auf der Anodenseite aus porösem Kohlepapier besteht. 6th PEM fuel cell according to one of claims 2 to 5, characterized in that the layer on the anode side consists of porous carbon paper.