[發明專利]用于電化學器件的密封接頭結構

無效

• 申請號: 200580040834.4
• 申請日: 2005-11-28
• 公開（公告）號: CN101065860A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: M·C·塔克;C·P·雅各布森;L·C·德容赫;S·J·維斯科
• 申請（專利權）人: 加州大學評議會
• 主分類號: H01M2/08
• 分類號: H01M2/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫宏艷;韋欣華

1.一種用于電化學器件的接頭，其包括：

金屬接頭外殼；

第一多孔電極；

通過固體電解質與第一多孔電極隔開的第二多孔電極；和

布置于金屬接頭外殼與電解質和第二電極之間的絕緣元件；以及

一個或多個將第一電極與金屬接頭外殼結構連接和電連接并且在 第一電極與第二電極之間形成氣密性密封的銅焊縫。

2.權利要求1的接頭，其中通過連接第一電極、金屬接頭外殼和 電解質的單個銅焊縫同時提供第一電極與金屬接頭外殼之間的結構連 接和電連接以及第一電極與第二電極之間的氣密性密封。

3.權利要求1的接頭，其中所述絕緣元件是致密的。

4.權利要求3的接頭，其中通過第一銅焊縫提供第一電極和金屬 接頭外殼之間的結構連接和電連接，和通過將絕緣元件與電解質連接 的第二銅焊縫和將絕緣元件與接頭金屬外殼連接的第三銅焊縫提供第 一電極與第二電極之間的氣密性密封。

5.權利要求4的接頭，其中所述第二銅焊縫還連接第二電極。

6.權利要求5的接頭，其中第一電極包括金屬。

7.權利要求6的接頭，其中第二電極包括金屬。

8.權利要求7的接頭，其中電極的金屬包括不銹鋼或Ag集電器。

9.權利要求8的接頭，其中所述集電器是不銹鋼。

10.權利要求1的接頭，其中所述絕緣元件包括選自致密陶瓷、多 孔陶瓷、陶瓷基粘合劑、玻璃基粘合劑或玻璃元件的材料。

11.權利要求1的接頭，其中所述電化學器件形成串聯電池堆的一 部分并且金屬接頭外殼還與相鄰的電池連接。

12.權利要求1的接頭，其中一個或多個銅焊縫包括選自Ag、Au、 Cu、Ni合金和與一種或多種陶瓷填料混合的銅焊合金的材料。

13.權利要求12的接頭，其中一種或多種陶瓷銅焊填料具有不超 過6ppm/K的熱膨脹系數。

14.權利要求13的接頭，其中所述填料選自鈦酸鋁/鈦酸鎂、鎢酸 鋯或其混合物。

15.權利要求1的接頭，其中改變電解質組成以將其增強或者在接 頭的附近用更堅固的材料將其全部替換。

16.權利要求15的接頭，其中所述電解質包括用Al₂O₃改性的氧 化釔穩定的氧化鋯(YSZ)。

17.權利要求10的接頭，其中所述絕緣元件是粘合劑并且與絕緣 元件接觸的金屬接頭外殼的表面是經粗糙化的。

18.權利要求1的接頭，其中所述電化學器件是固體氧化物燃料電 池。

19.權利要求1的接頭，其中所述電化學器件具有管狀形式。

20.一種制造用于高溫電化學器件的接頭的方法，其包括：

提供金屬接頭外殼、第一多孔電極、通過固體電解質與第一多孔 電極隔開的第二多孔電極，和布置于金屬接頭外殼與電解質和第二電 極之間的絕緣元件；和

形成一個或多個將第一電極與金屬接頭外殼結構連接和電連接并 且在第一電極與第二電極之間形成氣密性密封的銅焊縫。

21.權利要求20的方法，其中一個或多個銅焊縫以單個銅焊操作 形成。