[发明专利]具有互连体的燃料电池系统

说明书

政府权利

本发明是在根据合同号DE-FE0000303由美国能源部授予的美国政府支持下完成。美国政府在本发明中可具有某些权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月15日提交的名称为“具有互连体的燃料电池系统（FUELCELLSYSTEMWITHINTERCONNECT）”的美国专利申请第13/843,178号的权益，而且与以下专利申请有关：于2011年6月15日提交的名称为“具有互连体的燃料电池系统（FUELCELLSYSTEMWITHINTERCONNECT）”的美国专利申请第13/161,370号；于2011年6月15日提交的名称为“具有互连体的燃料电池系统（FUELCELLSYSTEMWITHINTERCONNECT）”的美国专利申请第13/161,386号；于2011年6月15日提交的美国专利申请第13/161,384号；于2011年6月15日提交的名称为“具有互连体的燃料电池系统（FUELCELLSYSTEMWITHINTERCONNECT）”的美国专利申请第13/161,389号；和于2011年6月15日提交的名称为“具有互连体的燃料电池系统（FUELCELLSYSTEMWITHINTERCONNECT）”的美国专利申请第13/161,402号，这些专利申请的各申请的内容以参考的方式并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及燃料电池，具体地，涉及一种用于燃料电池的互连体。

背景技术

燃料电池、燃料电池系统以及用于燃料电池和燃料电池系统的互连体仍然是感兴趣的领域。一些现有的系统具有与某些用途有关的各种短处、缺点和劣势。因此，在本技术领域中对于进一步的发展仍然存在着需求。

发明内容

本发明涉及一种具有互连体（interconnect）的燃料电池系统，该互连体通过提供增加的致密化、通过形成由陶瓷/金属复合材料所构成的互连体而减少或消除燃料和氧化剂的扩散（泄漏）。

附图说明

本文中的描述参考了附图，其中在若干附图中类似的附图标记指代类似的部件，并且其中：

图1示意性地示出了根据本发明一个实施例的燃料电池系统的非限制性实例的一些方面。

图2示意性地示出了根据本发明一个实施例的燃料电池系统的截面的非限制性实例的一些方面。

图3是图2的互连体的一部分的放大剖视图。

图4A和图4B示出了互连体构造的一些替代实施例。

图5示出了在本文中与本发明实施例进行对比的假定互连体。

图6A和图6B分别示出了互连体的又一个实施例的非限制性实例的一些方面的俯视图和侧视图。

图7示意性地示出了根据本发明一个实施例的具有陶瓷密封件的燃料电池系统的截面的非限制性实例的一些方面。

图8示意性地示出了具有陶瓷密封件的燃料电池系统的另一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。

图9示意性地示出了具有陶瓷密封件的燃料电池系统的又一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。

图10示意性地示出了具有化学阻挡层的本发明一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。

图11示意性地示出了具有化学阻挡层的本发明一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。

图12示意性地示出了具有化学阻挡层和陶瓷密封件的本发明一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。

图13示意性地示出了具有化学阻挡层和陶瓷密封件的本发明一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。

图14示意性地示出了具有化学阻挡层的本发明一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。

图15示意性地示出了具有化学阻挡层的本发明一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。

图16示意性地示出了具有化学阻挡层、陶瓷密封件、和在阴极导电膜与电解质层之间的间隙的本发明一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。

图17示意性地示出了具有化学阻挡层、陶瓷密封件、和在互连体辅助导体与电解质层之间的间隙的本发明一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。

图18示意性地示出了具有化学阻挡层、陶瓷密封件、和在阴极导电膜与电解层之间的绝缘体的本发明一个实施例的截面的非限制性实例的一些方面。