[发明专利]管形燃料电池模块及其制造方法

权利要求书

1.一种管形燃料电池模块，包括：多个管形燃料电池单体(2)，所述多个管形燃料电池单体中的每个管形燃料电池单体从内侧起依次具有内部集电器、内侧催化剂电极层、固体电解质薄膜和外侧催化剂电极层；以及外部集电器(1)，所述外部集电器从所述管形燃料电池单体(2)收集电力，

其特征在于，所述外部集电器(1)具有波纹板结构，在所述波纹板结构中，凸部和凹部在一个方向上重复地交替，并且所述波纹板结构在与所述一个方向垂直的方向上延伸；并且所述管形燃料电池模块(20)包括多个单体-集电器单元(10)，所述多个单体-集电器单元(10)具有所述外部集电器(1)以及与所述外部集电器(1)的所述凹部的沿着所述管形燃料电池单体(2)的整个长度的表面接触的所述多个管形燃料电池单体(2)，

其中，所述多个单体-集电器单元(10)被堆叠，并且

一个单体-集电器单元(10)的管形燃料电池单体(2)接触另一个相邻单体-集电器单元(10)的外部集电器(1)的凸部表面的相对表面。

2.根据权利要求1的管形燃料电池模块，其中

所述外部集电器(1)的所述凹部和所述外部集电器(1)的所述凸部中的至少一个的在所述一个方向上的截面形状由连续光滑的曲线形成。

3.根据权利要求1的管形燃料电池模块，其中

所述外部集电器(1)的所述凹部和所述外部集电器(1)的所述凸部中的至少一个的在所述一个方向上的截面形状由具有至少一个弯曲部分的多个连续片段形成。

4.根据权利要求1到3中任一项的管形燃料电池模块，其中

所述外部集电器(1)由镀金、镀铂、镀钽或镀钛的材料制成。

5.根据权利要求1到3中任一项的管形燃料电池模块，其中

所述外部集电器(1)由已用碳涂布的涂碳材料或者用钛或钛合金涂布的包钛材料制成。

6.根据权利要求1到3中任一项的管形燃料电池模块，其中所述单体-集电器单元被堆叠成2到24层，其中包括2层和24层。

7.根据权利要求1到3中任一项的管形燃料电池模块，其中所述单体-集电器单元(10)包括冷却管道(3)。

8.根据权利要求7的管形燃料电池模块，其中对于每一个单体-集电器单元(10)，所述冷却管道(3)具有一个冷却剂供应口和一个冷却剂排出口。

9.根据权利要求7的管形燃料电池模块，其中所述冷却管道(3)与所述单体-集电器单元(10)的所述管形燃料电池单体(2)中的至少一个管形燃料电池单体从所述至少一个管形燃料电池单体的一个端部到另一个端部接触。

10.根据权利要求7的管形燃料电池模块，其中所述冷却管道(3)的冷却剂供应方向和冷却剂排出方向中的至少一个方向是当从上方观察时与所述管形燃料电池单体(2)的轴向方向不同的方向。

11.根据权利要求7的管形燃料电池模块，其中

所述冷却管道(3)布置在所述外部集电器(1)和所述管形燃料电池单体(2)之间的间隙中。

12.一种管形燃料电池模块的制造方法，所述管形燃料电池模块包括：多个管形燃料电池单体(2)，所述多个管形燃料电池单体中的每个管形燃料电池单体从内侧起依次具有内部集电器、内侧催化剂电极层、固体电解质薄膜和外侧催化剂电极层；以及外部集电器(1)，所述外部集电器从所述管形燃料电池单体(2)收集电力，所述方法包括以下步骤：

在所述外部集电器(1)上形成包括凹部和凸部的波纹形状；

通过将所述管形燃料电池单体(2)布置在所述外部集电器(1)的凹形形状中而制作单体-集电器单元(10)；和

通过将多个所述单体-集电器单元(10)堆叠在一起而制作所述管形燃料电池模块(20)，使得一个单体-集电器单元(10)的管形燃料电池单体(2)接触另一个相邻单体-集电器单元(10)的外部集电器(1)的凸部表面的相对表面。

13.根据权利要求12的管形燃料电池模块的制造方法，还包括以下步骤：

在将所述管形燃料电池单体(2)布置在所述外部集电器(1)的所述凹形形状中的所述单体-集电器单元(10)上布置冷却管道(3)。