[發明專利]壓縮組件、固體氧化物燃料電池堆及其壓縮方法和應用

有效

• 申請號: 200710307158.3
• 申請日: 2007-07-13
• 公開（公告）號: CN101197453A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: J·U·尼爾森;N·埃里克斯特魯普;J·諾斯克;C·奧爾森
• 申請（專利權）人: 托普索燃料電池股份有限公司
• 主分類號: H01M8/24
• 分類號: H01M8/24;H01M8/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬;廖凌玲

1.用于將外部壓縮力分配到固體氧化物燃料電池堆上的壓縮組件，所述壓縮組件包括壓力分配板，和壓力分配層，從而使得當所述壓縮組件與固體氧化物燃料電池堆裝配在一起時，外部壓縮力施加到所述壓力分配板上，并且鄰接至少一個端面板的表面設置所述壓力分配層，所述端面板的表面與面向固體氧化物燃料電池的表面相對，所述壓力分配層具有鄰接固體氧化物燃料電池堆的密封區的區域進行延伸的剛性框架，一個或多個彈性元件位于由所述剛性框架包圍的空間內部，并且在鄰接固體氧化物燃料電池堆的電化學活性區域處進行定位，從而使得當與固體氧化物燃料電池裝配在一起的所述壓縮組件處于使用狀態時，所述壓力分配層提供跨越密封區的區域和電化學活性區的區域的不等的壓力分布。

2.根據權利要求1所述的壓縮組件，其中當固體氧化物燃料電池處于使用狀態時，通過所述一個或多個彈性元件提供的壓力分布為大約875PA。

3.根據權利要求1所述的壓縮組件，其中所述一個或多個彈性元件允許實現0.1mm和0.2mm之間的壓縮量，更多的是在壓力分配層的中間的區域而不是在接近壓力分配層的側面處。

4.根據權利要求1所述的壓縮組件，其中所述一個或多個彈性元件被布置在一個或多個定位元件中。

5.根據權利要求1所述的壓縮組件，其中所述一個或多個彈性元件是從包括壓縮空氣、纖維陶瓷材料和纖維金屬材料的物質組中選出來的。

6.根據權利要求1所述的壓縮組件，其中所述一個或多個彈性元件包含以云母為基材的材料。

7.根據權利要求6所述的壓縮組件，其中所述一個或多個彈性元件中的至少一個是由云母制成的片材。

8.根據權利要求7所述的壓縮組件，其中云母片的厚度在0.8-1.2毫米之間。

9.根據權利要求1所述的壓縮組件，其中所述一個或多個彈性元件包括至少一個金屬彈簧。

10.根據權利要求1所述的壓縮組件，其中所述一個或多個彈性元件是至少一個金屬彈簧，其中所述至少一個金屬彈簧被布置在一個或多個定位元件中。

11.一種包括根據前述權利要求中任一項所述的壓縮組件的固體氧化物燃料電池堆。

12.一種固體氧化物燃料電池堆，包括：端面板、一個或多個固體氧化物燃料電池、具有外部壓縮力施加在其上的壓力分配板的壓縮組件和鄰接與面向所述一個或多個固體氧化物燃料電池的表面相對的所述端面板的表面設置的分配層，所述壓力分配層具有鄰接所述固體氧化物燃料電池堆的密封區的區域進行延伸的剛性框架，一個或多個彈性元件位于由所述剛性框架包圍的空間內部，并且在鄰接所述固體氧化物燃料電池堆的電化學活性區域處進行定位，從而使得當所述固體氧化物燃料電池處于使用狀態時，所述壓力分配層提供跨越密封區和電化學活性區的區域的不等的壓力分布。

13.根據權利要求12所述的固體氧化物燃料電池，其中所述壓力傳輸板設有夾緊壓力，從而使得經由所述壓力傳輸板的所述剛性框架具有大小在所述壓力傳輸板的所述夾緊壓力的70％-90％之間的夾緊壓力。

14.在電池堆的兩個端部用于壓縮固體氧化物燃料電池堆的方法，該方法包括以下步驟：

電串聯堆疊多個固體氧化物燃料電池，由此提供電化學活性區和密封區的區域，放置固體氧化物燃料電池堆的每一端部與端面板表面相鄰接，以使至少一個端面板的表面與面向固體氧化物燃料電池的表面相對，

提供一個或多個彈性元件的壓力分配層和固體氧化物燃料電池堆的電化學活性區和密封區的區域上的剛性框架，并且在壓力分配層上施加外力，由此所產生的壓縮力跨越密封區和電化學活性區的區域不等地分配，施加在密封區的區域上的壓縮力比施加于固體氧化物燃料電池堆的電化學活性區的區域上的壓縮力大。