[发明专利]具有互连体的燃料电池系统

说明书

发明领域

本发明总体上涉及燃料电池并特别涉及用于燃料电池的互连体。

背景

燃料电池、燃料电池系统和用于燃料电池和燃料电池系统的互连体保持在受关注的领域。一些现有的系统相对于某些应用具有各种不足、缺陷和缺点。因此，在这个技术领域中仍需要进一步的成果。

概述

本发明包括具有互连体的燃料电池系统，所述互连体通过提供增加的扩散距离和减少的扩散流动面积来减少或消除燃料和氧化剂扩散（泄漏）。

附图简述

本文的说明书参考附图，其中遍及数个视图，相似的附图标记指代相似的部件，其中：

图1示意性地描绘了根据本发明的实施方案的燃料电池系统的非限制性实例的一些方面。

图2示意性地描绘了根据本发明的实施方案的燃料电池系统的横截面的非限制性实例的一些方面。

图3为图2的互连体的一部分的放大横截面视图。

图4A和4B描绘了互连体结构的一些替代实施方案。

图5描绘了假设的互连体，在此与本发明的实施方案对比。

图6A和6B分别地显示互连体的又一个实施方案的非限制性实例的一些方面的俯视图和侧视图。

图7示意性地描绘了根据本发明实施方案的具有陶瓷密封的燃料电池系统的横截面的非限制性实例的一些方面。

图8示意性地描绘了具有陶瓷密封的燃料电池系统的另一个实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图9示意性地描绘了具有陶瓷密封的燃料电池系统的又一个实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图10示意性地描绘了具有化学屏障的本发明实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图11示意性地描绘了具有化学屏障的本发明实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图12示意性地描绘了具有化学屏障和陶瓷密封的本发明实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图13示意性地描绘了具有化学屏障和陶瓷密封的本发明实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图14示意性地描绘了具有化学屏障的本发明实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图15示意性地描绘了具有化学屏障的本发明实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图16示意性地描绘了具有化学屏障、陶瓷密封和在阴极导体膜与电解质层之间的间隙的本发明实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图17示意性地描绘了具有化学屏障、陶瓷密封和在互连体辅助导体与电解质层之间的间隙的本发明实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图18示意性地描绘了具有化学屏障、陶瓷密封和在阴极导体膜与电解质层之间的隔离体的本发明实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

图19示意性地描绘了具有化学屏障、陶瓷密封和在互连体辅助导体与电解质层之间的隔离体的本发明实施方案的横截面的非限制性实例的一些方面。

详述

为了促进对本发明的原理的理解，现在将参考附图中说明的实施方案，并用特定语言描述所述实施方案。但是应理解本发明的特定实施方案的说明和描述并非旨在限制本发明的范围。此外，所说明和/或描述的实施方案的任何改变和/或修改预期在本发明的范围内。此外，如本文所说明和/或描述的，如本发明所属领域技术人员通常想到的，本发明的原理的任何其它应用预期在本发明的范围内。

参考附图和特别是图1，示意性地描绘了根据本发明实施方案的燃料电池系统10的非限制性实例的一些方面。在图1的实施方案中，描绘了本发明实施方案的方面的多个特征、组件和它们之间的相互关系。然而，本发明不限于图1的具体实施方案以及在图1中说明和本文描述的组件、特征和它们之间的相互关系。

燃料电池系统10的本实施方案包括在基底14上形成的多个电化学电池12，即单独的燃料电池。电化学电池12通过互连体16串联偶联在一起。燃料电池系统10为沉积在平面多孔陶瓷管上的分节串联排布，但是应理解本发明可等价应用到在其它基底上的分节串联排布，例如在圆形多孔陶瓷管上。在多种实施方案中，燃料电池系统10可为集成的平板式燃料电池系统或管式燃料电池系统。