УПЛОТНЕНИЕ ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1. Топливный элемент, содержащий
первую пластину поля течения жидкости;
вторую пластину поля течения жидкости;
мембранный электрод, имеющую первую и вторую противолежащие наружные поверхности, помещаемые между первой и второй пластинами поля течения жидкости;
уплотнительную прокладку, располагающуюся между первой и второй пластинами поля течения жидкости и формирующую, посредством этого, соответственно, первую и вторую уплотняющие поверхности;
уплотнительную прокладку, также определяющую третью уплотняющую поверхность, посредством которой уплотняющая прокладка контактирует только с одной лицевой поверхностью мембранного электрода.
2. Топливный элемент по п.1, в котором третья уплотняющая поверхность является внутренне смежной относительно второй уплотняющей поверхности.
3. Топливный элемент по п.1, в котором третья уплотняющая поверхность находится, в основном, в плоскости, параллельной второй уплотняющей поверхности.
4. Топливный элемент по п.1, в котором третья уплотняющая поверхность расположена наклонно относительно второй уплотняющей поверхности.
5. Топливный элемент по п.1, в котором уплотнительная прокладка определяет ступенчатый профиль между второй и третьей уплотняющими поверхностями.
6. Топливный элемент по п.1, в котором уплотнительная прокладка имеет зону увеличенной сжимаемости, соседствующую с третьей уплотняющей поверхностью, при этом сжимаемость увеличена по сравнению с зоной второй уплотняющей поверхности.
7. Уплотнительная прокладка для герметизации внутренних поверхностей топливного элемента, содержащая
первую уплотняющую поверхность и вторую уплотняющую поверхность на противоположных лицевых сторонах уплотняющей прокладки, и
третью уплотняющую поверхность, находящуюся целиком в пределах границ, определяемых внутренним периметром второй уплотняющей поверхности, при этом уплотнительная прокладка определяет ступенчатый профиль между второй и третьей уплотняющими поверхностями.
8. Уплотнительная прокладка по п.7, в которой первый участок уплотнительной прокладки, находящийся между второй уплотняющей поверхностью и соответствующей частью первой уплотняющей поверхности, имеет большую толщину, чем толщина второго участка уплотнительной прокладки, находящегося между третьей уплотняющей поверхностью и соответствующей частью первой уплотняющей поверхности.
9. Уплотнительная прокладка по п.7, в которой множество полостей обеспечено в непосредственной близости от третьей уплотняющей поверхности, чтобы обеспечить увеличенную сжимаемость участка уплотнительной прокладки на третьей уплотняющей поверхности.
10. Уплотнительная прокладка по п.7, в которой множество полостей обеспечено в непосредственной близости от первой и второй уплотняющих поверхностей, чтобы обеспечить увеличенную сжимаемость участков уплотнительной прокладки, соответственно, на первой и второй уплотняющих поверхностях.
11. Способ формирования топливного элемента, содержащий следующие последовательные шаги:
обеспечение первой пластины поля течения жидкости;
укладка уплотнительной прокладки на первую пластину поля течения жидкости, при этом прокладка имеет первую, вторую и третью уплотняющие поверхности, причем третья уплотняющая поверхность находится полностью внутри границ, определяемых внутренним периметром второй уплотняющей поверхности, а первая уплотняющая поверхность расположена напротив первой пластины поля течения жидкости;
укладка сборки мембранного электрода на уплотнительную прокладку, при этом внешний край по периметру первой поверхности сборки мембранного электрода накладывается на третью уплотняющую поверхность уплотнительной прокладки;
позиционирование второй пластины поля течения жидкости поверх сборки мембранного электрода и уплотнительной прокладки, при этом вторая пластина поля течения жидкости накладывается на вторую уплотняющую поверхность и вторую поверхность сборки мембранного электрода; и
прикладывание сжимающего давления между первой и второй пластинами поля течения жидкости в поперечном направлении относительно уплотнительной прокладки и сборки мембранного электрода, чтобы обеспечить жидкостное уплотнение между (1) первой уплотняющей поверхностью прокладки и первой пластиной поля течения жидкости, (2) второй уплотняющей поверхности прокладки и второй пластины поля течения жидкости, и (3) третьей уплотняющей поверхности прокладки и сборки мембранного электрода, при этом уплотнение с помощью прокладки производится только на одной лицевой поверхности сборки мембранного электрода.
12. Способ по п.11, дополнительно включающий в себя следующие шаги:
укладка первого слоя диффузора на первой пластине поля течения жидкости в пределах внутренней периферии уплотняющей прокладки после шага (1) или шага (2);
укладка второго слоя диффузора на сборку мембранного электрода после шага (3).