燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物，尤其涉及一種為提高電量而層積的多個(gè)燃料電池中部分出現(xiàn)不良時(shí)能夠更換至少一個(gè)燃料電池的燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，燃料電池是一種電解質(zhì)層的兩面分別形成有空氣極層及燃料極層，當(dāng)分別向該空氣極層及燃料極層供應(yīng)含氧氣的空氣和含氫氣的燃料氣體時(shí)，氫氣和氧氣在所述電解質(zhì)層通過離子導(dǎo)電現(xiàn)象進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)生成電的發(fā)電裝置。
[0003]這種燃料電池的能源轉(zhuǎn)換過程簡單，原理為通過氧化氫氣產(chǎn)生能量，是高效、無公害的發(fā)電機(jī)，由于具有這種環(huán)保特性，因此有關(guān)這方面的研宄極為普遍。
[0004]特別地，所述燃料電池中固體氧化物燃料電池(SOFC)是以陶瓷為電解質(zhì)，在約600至1000C左右的高溫工作的燃料電池，其相比于其他熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、高分子型燃料電池(PEFC)等多種形態(tài)的燃料電池效率最高、公害低，而且不需要燃料改質(zhì)器、可以復(fù)合發(fā)電等，具有如上諸多優(yōu)點(diǎn)。
[0005]通常將電解質(zhì)層、空氣極層及燃料極層構(gòu)成一套的這種燃料電池稱為單電池(single cell)，由于這種單電池生成的電的電壓不足IV，沒有實(shí)用性，因此將多個(gè)層積成堆結(jié)構(gòu)物形態(tài)以提高所生成的電壓的技術(shù)受到關(guān)注。
[0006]并且，現(xiàn)在為進(jìn)一步提高所述堆結(jié)構(gòu)物生成的電量而不斷增加單電池層積個(gè)數(shù)，故為了在這些單電池中部分單電池發(fā)生不良時(shí)更換發(fā)生不良的單電池，在單電池之間設(shè)置彼此電連接的第一分離板及第二分離板。在此，所述第一分離板及第二分離板上分別設(shè)置有向所述空氣極層及所述燃料極層供應(yīng)空氣及燃料氣體的空氣孔及燃料孔，以及對(duì)此進(jìn)行密封的密封部件。
[0007]但是，由于所述第一分離板及第二分離板受到所述密封部件的高度或無法加工成完美的平面而產(chǎn)生的細(xì)微凹凸結(jié)構(gòu)或加工誤差的影響，因此電接觸不穩(wěn)定，所述不穩(wěn)定接觸而產(chǎn)生的空間處的接觸面發(fā)生氧化，因此會(huì)增大所述第一分離板與第二分離板之間的電阻。尤其，當(dāng)所述單電池為固體氧化物燃料電池的情況下其工作溫度上升至約為600至1000°C的高溫，因此所述接觸面更易氧化，進(jìn)一步增大電阻。當(dāng)電阻如上增大的情況下，所述單電池生成的電的集電效率下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問題
[0009]本發(fā)明的目的是提供一種能夠使第一分離板與第二分離板穩(wěn)定地電接觸的燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物，其中第一分離板與第二分離板能夠把燃料電池分離成一個(gè)或多個(gè)。
[0010]技術(shù)方案
[0011]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物的特征在于包括第一電池模塊及第二電池模塊和第一分離板及第二分離板。
[0012]所述第一電池模塊及第二電池模塊層積有一個(gè)或多個(gè)分別包括電解質(zhì)層與分別位于所述電解質(zhì)層的兩面的空氣極層及燃料極層的用于生成電的燃料電池。所述第一分離板及第二分離板在各所述第一電池模塊與第二電池模塊彼此相對(duì)的部位相互電連接，其中至少一個(gè)分離板具有凸出的凸出部，以確保能夠與另一個(gè)分離板電接觸。
[0013]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的各所述第一分離板及第二分離板的邊緣部位具有分別向所述空氣極層及所述燃料極層供應(yīng)含氧氣的空氣及含氫氣的燃料氣體的空氣孔及燃料孔，其中至少一個(gè)分離板具有密封所述空氣孔及所述燃料孔的密封部。此時(shí)，所述凸出部可以具有在不同于所述密封部的其他部位凸出的結(jié)構(gòu)。
[0014]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的所述密封部可以為局部開口的結(jié)構(gòu)，使得從所述燃料孔供應(yīng)的燃料氣體供應(yīng)到所述凸出部。
[0015]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的所述凸出部與所述密封部之間可以形成有從所述燃料孔供應(yīng)的燃料氣體流動(dòng)的流體空間。
[0016]根據(jù)另一實(shí)施例的所述凸出部或所述第一分離板及第二分離板中與所述凸出部相對(duì)的部位可以形成有從所述燃料孔供應(yīng)的燃料氣體流動(dòng)的通道。
[0017]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的所述凸出部的高度可以小于或等于所述密封部的高度。
[0018]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的所述密封部的特征可以是含陶瓷物質(zhì)。
[0019]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的所述凸出部上可以形成有含導(dǎo)電物質(zhì)的接觸漿料涂布而成的導(dǎo)電膜。此時(shí)，所述導(dǎo)電物質(zhì)可以含非貴金屬物質(zhì)。
[0020]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的所述第一分離板及第二分離板中的至少一個(gè)分離板包括:第一平板；以及第二平板，其與所述第一平板接觸形成所述凸出部結(jié)構(gòu)。
[0021 ] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的所述第二平板的至少一個(gè)面可以形成有含導(dǎo)電物質(zhì)的接觸漿料涂布而成的導(dǎo)電膜。
[0022]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的所述第二平板可以通過焊接方式接合于所述第一平板上。
[0023]技術(shù)效果
[0024]根據(jù)上述燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物，位于分別層積有一個(gè)或多個(gè)燃料電池的第一電池模塊與第二電池模塊之間且能夠分離或電連接第一電池模塊與第二電池模塊的第一分離板及第二分離板中的至少一個(gè)分離板上形成有向另一個(gè)分離板凸出的凸出部，因此所述第一分離板與第二分離板能夠穩(wěn)定地電接觸。
[0025]尤其，所述第一分離板與第二分離板之間設(shè)置有用于密封向所述燃料電池供應(yīng)含氧氣的空氣及含氫氣的燃料氣體的空氣孔及燃料孔的密封部時(shí)，可以通過所述凸出部使得它們之間穩(wěn)定地電接觸。因此，能夠通過降低所述第一分離板與第二分離板之間的電阻，提高由所述第一電池模塊及第二電池模塊層積形成的燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物的集電效率。
【附圖說明】
[0026]圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物的分解立體圖；
[0027]圖2為顯示圖1所示堆結(jié)構(gòu)物的第一分離板及第二分離板的剖面圖；
[0028]圖3a及圖3b為具體顯示圖2所示第一分離板與第二分離板彼此結(jié)合的狀態(tài)的示意圖；
[0029]圖4為顯示在圖2所示第一分離板與第二分離板之間根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的燃料氣體流動(dòng)狀態(tài)的示意圖；
[0030]圖5為顯示在圖2所示第一分離板與第二分離板之間根據(jù)另一實(shí)施例的燃料氣體流動(dòng)狀態(tài)的示意圖；
[0031]圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物的第一分離板及第二分尚板的剖面圖；
[0032]圖7a及圖7b為具體顯示圖6所示第一分離板與第二分離板之間的結(jié)合狀態(tài)的示意圖。
[0033]附圖標(biāo)記說明
[0034]100:第一電池模塊110:燃料電池
[0035]120:連接器122:通道
[0036]124:通道形成部126:第一空氣孔
[0037]128:第一燃料孔200:第二電池模塊
[0038]300,350,700:第一分離板310:第二空氣孔
[0039]320、712:第二燃料孔330、380:凸出部
[0040]332:導(dǎo)電膜334:流體空間
[0041]384:第二通道400、450、800:第二分離板
[0042]410:第三空氣孔420、470:第三燃料孔
[0043]430、480、810:密封部432、482:開口部
[0044]500:上部外殼600:下部外殼
[0045]710:第一平板720:第二平板
[0046]722:第一導(dǎo)電膜724:第二導(dǎo)電膜
[0047]1000,2000:燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物
【具體實(shí)施方式】
[0048]以下參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燃料電池用堆結(jié)構(gòu)物。本發(fā)明可以進(jìn)行多種變更，可以具有多種形態(tài)，本文參照顯示特定實(shí)施例的附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。但本發(fā)明并不限定于特定的公開形態(tài)，而是應(yīng)該理解為包括本發(fā)明的思想及技術(shù)范圍內(nèi)的所有變更、均等物乃至替代物。在說明各附圖時(shí)對(duì)類似的構(gòu)成要素采用類似的附圖