[发明专利]固体氧化物燃料电池的组装部分以及其检查方法

说明书

提出了一种中间固体氧化物燃料电池（SOFC）阶段和用于检查SOFC的组装部分的方法。一种检查SOFC的组装部分的方法包括：向流体施加气动约束，其中，所述流体与所述SOFC的所述组装部分连通；响应于所述气动约束确定所述SOFC的所述组装部分的质量控制参数；以及基于所述质量控制参数判断所述SOFC的所述组装部分的健康。所述SOFC的所述组装部分包括金属互连件，其中，所述金属互连件包括流场。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C. § 119(e)要求于2018年12月17日提交的美国专利申请序列号16/221,852的优先权，该案的全部公开内容都通过引用并入本文。

背景技术

本说明书的实施例一般涉及固体氧化物燃料电池的检查，并且更具体地涉及固体氧化物燃料电池的组装部分以及检查固体氧化物燃料电池的组装部分的方法。

电化学电池（诸如固体氧化物燃料电池（SOFC））在高效率和低排放的情况下将化学能转换为电能。在固体氧化物燃料电池（SOFC）中，阴极还原气封电解质的一侧上的氧并且向电解质供应氧离子。电解质促进氧离子在高温下向阳极传导，其中，离子氧化并且与氢反应形成水。由此生成的电子通过连接到阳极和阴极的电阻负载来传导，以执行工作。

使用传统陶瓷烧结技术制造的阳极支撑SOFC受到最大可制造电池大小的限制。进一步地，基于烧结的制造设备需要大的资本投入。金属互连件支撑SOFC可以利用热喷涂沉积来沉积活性层，并且提供各种制造优势以及坚固设计。在常规的检查SOFC的方法中，制成的SOFC形成在堆叠中，并且这种SOFC堆叠是针对流体泄露和效率而被检查的。一些已知的检查SOFC的方法包括非破坏性电化学测试。然而，非破坏性电化学测试方法需要高温测试配置和密封，它们可以承受高温并且随后可以以非破坏性的方式移除。例如，检测烧结的SOFC中的缺陷要求在测试前进行高温处理以烧结。相似地，检测通过熔化SOFC堆叠中的玻璃而形成的互连密封件中的泄露要求进行高温处理来熔化玻璃。要求检测前进行高温热处理不期望地增加了成本和循环时间。成像技术（诸如显微技术、立体显微技术和图像分析）以及染色渗透剂的使用是不期望的，因为成像技术在SOFC的制造期间通常是笨拙和昂贵的。

发明内容

在一个方面中，公开了一种检查固体氧化物燃料电池（SOFC）的组装部分的方法。该方法包括：向流体施加气动约束，其中，流体与SOFC的组装部分连通；响应于气动约束确定SOFC的组装部分的质量控制参数；以及基于质量控制参数判断SOFC的组装部分的健康，其中，SOFC的组装部分包括金属互连件，该金属互连件包括流场。

在另一个方面中，公开了一种在SOFC的制造期间重复检查固体氧化物燃料电池（SOFC）的组装部分的方法。该方法包括：向流体施加气动约束，其中，流体与SOFC的组装部分连通；响应于气动约束确定SOFC的组装部分的质量控制参数；以及基于质量控制参数判断SOFC的组装部分的一个或多个顺序建立的层的健康，其中，SOFC的组装部分包括金属互连件，该金属互连件包括流场，并且SOFC包括歧管，该歧管与SOFC的组装部分流体连通。

在又一个方面中，公开了一种中间固体氧化物燃料电池（SOFC）。该中间SOFC包括组装部分和歧管。组装部分包括金属互连件，该金属互连件包括流场。而且，歧管配置为与组装部分流体连通。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本说明书的这些和其他特征、方面和优点将得到更好的理解，在附图中，相同的字符在整个图中都表示相同的部分。

图1图示了根据本说明书的一些实施例的在逐层组装方法中形成SOFC的步骤；

图2A是根据本说明书的一些实施例的中间SOFC的横截面图，其中，中间SOFC包括金属互连件作为组装部分；

图2B是根据本说明书的一些实施例的中间SOFC的横截面图，其中，中间SOFC包括金属互连件和第一沉积层作为组装部分；