[发明专利]涉及陶瓷支撑结构的多层固体氧化物燃料电池装置

权利要求书

1.一种燃料电池装置，该燃料电池装置包括：

陶瓷支撑结构，该陶瓷支撑结构具有反应区，该反应区构造为被加热到工作反应温度，并且在该反应区中具有第一活性层和第二活性层；

所述第一活性层中的第一活性电池，该第一活性电池包括第一阳极、第一阴极和位于该第一阳极与第一阴极之间的第一电解质；

所述第二活性层中的第二活性电池，该第二活性电池包括第二阳极、第二阴极和位于该第二阳极与第二阴极之间的第二电解质；以及

一对相同电极之间的电连接件，其中，该对相同电极为所述第一阳极和第二阳极或者为所述第一阴极和第二阴极，并且其中，该对相同电极包括平行部和弯曲部，该对相同电极的平行部物理地间隔开，该对相同电极的弯曲部物理地电接触，所述弯曲部形成所述电连接件，从而将所述第一活性电池和第二活性电池并联。

2.根据权利要求1所述的燃料电池装置，其中，所述陶瓷支撑结构为细长基体，该细长基体的长度为最大尺寸，以使得该细长基体的热膨胀系数仅具有与所述长度共同延伸的一个主轴线。

3.根据权利要求2所述的燃料电池装置，其中，所述反应区沿所述长度的第一部分设置，并且其中，所述陶瓷支撑结构还包括至少一个冷区，该至少一个冷区沿所述长度的第二部分设置，并且该至少一个冷区构造为保持在低于所述反应区被加热时的工作反应温度的温度。

4.根据权利要求3所述的燃料电池装置，其中，所述第一阳极、第二阳极和第一阴极、第二阴极各自具有延伸至所述至少一个冷区的电通路，以在低于所述工作反应温度的低温下电连接。

5.根据权利要求1所述的燃料电池装置，该燃料电池装置还包括：

所述第二活性层中的第三活性电池，该第三活性电池包括第三阳极、第三阴极和位于该第三阳极与第三阴极之间的第三电解质；以及

串联连接件，该串联连接件包括位于一对相异电极之间的导电材料，其中该对相异电极为所述第二阳极和第三阴极或者为所述第二阴极和第三阳极，从而将所述第二活性电池和第三活性电池在所述第二活性层中串联。

6.根据权利要求1所述的燃料电池装置，该燃料电池装置还包括气体通道，该气体通道在所述平行部处将所述一对相同电极分隔开。

7.一种燃料电池系统，该燃料电池系统包括：

热区室；

多个根据权利要求4所述的燃料电池装置，每个所述燃料电池装置定位为使得所述第一部分位于所述热区室中，并且所述至少一个冷区延伸到所述热区室外部；

热源，该热源连接到所述热区室，并适于在所述热区室内将所述反应区加热到所述工作反应温度；

负电压连接件，该负电压连接件位于所述至少一个冷区中，并与所述第一阳极和第二阳极的电通路电接触；以及

正电压连接件，该正电压连接件位于所述至少一个冷区中，并与所述第一阴极和第二阴极的电通路电接触。

8.根据权利要求7所述的燃料电池系统，该燃料电池系统还包括：

燃料通道，该燃料通道与所述多个燃料电池装置中的每个燃料电池装置的第一阳极和第二阳极连接，所述燃料通道从所述至少一个冷区延伸穿过所述反应区；

氧化剂通道，该氧化剂通道与所述多个燃料电池装置中的每个燃料电池装置的第一阴极和第二阴极连接，所述氧化剂通道从所述至少一个冷区延伸穿过所述反应区；

燃料供应件，该燃料供应件在所述热区室外部连接至所述至少一个冷区中的每个冷区，并与所述燃料通道流体连通，以将燃料流供应至所述燃料通道中；

空气供应件，该空气供应件在所述热区室外部连接至所述至少一个冷区中的每个冷区，并与所述氧化剂通道流体连通，以将空气流供应至所述氧化剂通道中。