CN101197453B - 压缩组件、固体氧化物燃料电池堆及其压缩方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种将外部压缩力分配到固体氧化物燃料电池(SOFC)堆上的压缩组件，包括压力分配板，和压力分配层，从而使得当所述压缩组件与SOFC堆装配在一起时，外部压缩力施加到所述压力分配板上，并且邻接至少一个端面板的表面设置所述压力分配层，其中所述端面板的表面与面向SOFC的表面相对，所述压力分配层具有邻接SOFC堆的密封区的区域进行延伸的刚性框架，一个或多个弹性元件位于由所述刚性框架包围的空间内部，并且在邻接SOFC堆的电化学活性区域处进行定位，使得当与SOFC装配在一起的所述压缩组件处于使用状态时，所述压力分配层提供跨越密封区的区域和电化学活性区的区域的不等的压力分布。一种包含压缩组件的SOFC堆，用于压缩SOFC堆的方法，以及SOFC堆的不同应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料电池堆的压缩方法以及一种特别是在如固体氧化物燃料电池堆的高温燃料电池堆中非常有用的压缩系统。
背景技术
燃料电池是一种产生电力的电化学装置。燃料，典型的为氢，在燃料阳极处被氧化，以及氧，典型的为空气，在阴极处被还原，以产生电流并且形成副产物水和热量。在燃料电池中还可以通过烃例如甲烷的内部重整而获得氢。需要一种与阳极和阴极相接触的电解质，所述电解质可以是碱性的或酸性的，可以是液体或固体。
在固体氧化物燃料电池(SOFC)中，电解质是固体、无孔的金属氧化物材料。SOFC是在650-1000℃下运行的高温燃料电池。这对于燃料例如甲烷的内部重整过程而言是特别有用的。
与在内燃机中燃烧例如化石燃料为来源进行发电相比，在发电过程中使用SOFC提供了潜在的环境优势。
平板型固体氧化物燃料电池堆由多个在彼此顶部堆叠并且被插置在包括邻接第一个固体氧化物燃料电池的第一端面板和邻接最后一个固体氧化物燃料电池的第二端面板的两个平面端面板之间的平板固体氧化物燃料电池组合而成。通过典型地由玻璃或其它脆性材料制成的气封件在固体氧化物燃料电池的边缘进行密封，以防止气体从电池堆的侧边产生泄漏。用于收集电流和气体分布的互连体定位在每个单独的固体氧化物燃料电池之间。
通过在两个端面板上施加压力而使SOFC电池堆受到机械压缩。例如，端面板可以由金属制成。压缩端面板需要足够的强度以保证在运行期间在SOFC电池的边缘处存在的气封件能够保持气密性，位于SOFC电池堆的不同层之间的电接触得到保持并且同时强度足够低从而确保SOFC电池堆中的电化学活性部件未产生过度形变。
SOFC电池堆运行期间可能会经受650℃到1000℃的温度，从而在SOFC电池堆中产生温度梯度，由此导致SOFC电池堆中的不同部件产生热膨胀。SOFC电池堆中产生最大膨胀的部分取决于运行条件，并且例如可能位于电池堆的中央或电池堆的边界处，例如位于角落处。产生的热膨胀可能引起SOFC电池堆中不同层之间的电接触的降低。热膨胀还可能导致不同层之间的气封件产生裂纹和泄漏，从而导致SOFC电池堆的功能减弱并降低了输出功率。
由于SOFC电池堆中的部件需要在不同温度曲线条件下形成电接触并且同时具有合理的寿命，因此已经证明通过选用具有特定变形性能的材料解决这些问题是很困难的。
解决这些问题的其它方法包括不同的提供SOFC电池堆的压缩的方法。应用机械弹簧是众所周知的，例如参见US专利No.7001685，其中弹簧用来提供电池堆整个表面上的压缩并且吸收两个电串联的电池堆的高度差。
然而，为了提供端面板上的压力而使用弹簧则不允许燃料电池堆通过工作条件使不同部分产生膨胀。这会引起电接触的降低或导致气体通过气封件而产生泄漏。
本发明的一个目的在于提供一种用于固体氧化物燃料电池堆的压缩组件，其中同时在所述电池堆上施加对于固体氧化物燃料电池堆的不同部分的不同压缩力。
本发明的另一目的在于提供一种压缩组件，其中用于电化学活性区域和固体氧化物燃料电池的密封区域的压缩力是不等的。
本发明的又一个目的在于提供一种固体氧化物燃料电池堆，其中在运行期间在电池堆内形成并且保持良好的电接触。
发明内容
在下文中使用了许多技术术语。这些术语的使用被认为不与通常使用的术语相矛盾，但是为了容易理解本发明，以下连同这些用语的意思一起给出了对一些术语的简短说明。
密封区域：在电池堆中的电池之间在氧化剂和燃料间形成密封的区域。
电化学活性区域：在固体氧化物燃料电池堆中覆盖一或多个电池的表面并在其上发生电化学反应的区域。
压缩力：正压力，也就是说，比环绕固体氧化物燃料电池堆的压力更大的压力，因此压缩力是指实际加载压力与环绕固体氧化物燃料电池堆的压力之间的差。
弹性元件：具有在加载时产生变形，然后在卸载时能够重新恢复或几乎重新恢复到它的原始形状的能力的元件。举例来说，压缩空气可以用作弹性元件，但如果有泄漏，则压缩空气将不容易重新恢复它的初始形状。另一种弹性元件可以是不立即对施加到其上面的压缩力作出反应，而是慢慢地作出反应，或不完全地回复到它的初始状态，的元件。
根据本发明的第一方面，通过提供一种用于将外部压缩力分配到固体氧化物燃料电池堆上的压缩组件实现一些所述目的以及其它目的，所述压缩组件包括压力分配板，和压力分配层，从而使得当所述压缩组件与固体氧化物燃料电池堆装配在一起时，外部压缩力施加到所述压力分配板上，并且邻接至少一个端面板的表面设置所述压力分配层，其中所述端面板的表面与面向固体氧化物燃料电池的表面相对，所述压力分配层具有邻接固体氧化物燃料电池堆的密封区的区域进行延伸的刚性框架，一个或多个弹性元件位于由所述刚性框架包围的空间内部，并且在邻接固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区域处进行定位，从而使得当与固体氧化物燃料电池装配在一起的所述压缩组件处于使用状态时，所述压力分配层提供跨越密封区的区域和电化学活性区的区域的不等的压力分布。
当固体氧化物燃料电池处于使用状态时，通过所述一个或多个弹性元件提供的压缩组件的压力分布可为大约875PA。举例来说，在2800cm2和21000cm2之间的面积上，压缩力可在25kg和200kg之间。
压缩组件可使得所述一个或多个弹性元件允许实现0.1mm和0.2mm之间的压缩，例如0.1mm的压缩，更多的是在压力分配层的中间的区域而不是在接近压力分配层的侧面处。
所述压缩组件中的一个或多个弹性元件可进一步被布置在一个或多个定位元件中。此外，所述一个或多个弹性元件是从包括压缩空气、纤维陶瓷材料和纤维金属材料的物质组中选出来的。另一种可选方式是，所述一个或多个弹性元件可包含一种以云母为基材的材料，举例来说，使得所述一个或多个弹性元件中的至少一个是由云母制成的片材，其厚度可在0.8-1.2mm之间。
另一种可选方式是，所述一个或多个弹性元件包括至少一个金属弹簧。所述金属弹簧必须是耐热的，从而使得所述金属弹簧即使在850℃下使用超过20000小时之后也能保持其弹性。所述至少一个金属弹簧可被布置在一个或多个定位元件中。举例来说，所述定位元件可以设有一个或多个孔，以使所述至少一个金属弹簧被布置在所述一个或多个孔中。举例来说，所述一个或多个定位元件可以是定位板。
根据本发明的第二方面，固体氧化物燃料电池堆包括端面板、一个或多个固体氧化物燃料电池、具有外部压缩力施加在其上的压力分配板的压缩组件和邻接与面向所述一个或多个固体氧化物燃料电池的表面正相对的所述端面板的表面设置的分配层，所述压力分配层具有邻接所述固体氧化物燃料电池堆的密封区的区域进行延伸的刚性框架，一个或多个弹性元件位于由所述刚性框架包围的空间内部，并且在邻接所述固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区域处进行定位，从而使得当所述固体氧化物燃料电池处于使用状态时，所述压力分配层提供跨越密封区和电化学活性区的区域的不等的压力分布。
在本发明的一个实施例中，固体氧化物燃料电池堆的一个或多个弹性元件可包含压缩空气。举例来说，压缩空气可具有在100至1000毫巴之间的正压力，优选为100毫巴。另一种可选方式是，所述压力可以在与电池堆高度无关的250至1000毫巴之间，例如250毫巴、500毫巴或1000毫巴。由于压缩空气直接地响应于电化学区的变化，因此使用压缩空气具有优势。相同范围的压缩力可以独立使用而与电化学区无关。
在本发明的另一个实施例中，给出了一种固体氧化物燃料电池堆，其中所述一个或多个弹性元件允许在0.1mm在0.2mm之间的压缩量，更多是在压力分配层的中间的区域中而不是在接近压力分配层的侧面的位置处。举例来说，在压力分配层中间的压缩量可随固体氧化物燃料电池堆的高度而线性地变化。在压力分配层中间的压缩量也可以根据固体氧化物燃料电池堆的密封区和电化学区的温度分布而变化。举例来说，在压力分配层中间的温度可以改变以使所述温度比密封区域中的温度高大约100℃。对于100mm高的固体氧化物燃料电池堆而言，这将会引起在电化学区和密封区高度之间存在0.12mm的差值。
举例来说，所述一个或多个弹性元件允许在中间位置处比在接近所述压力分配层的侧面处多0.1mm的压缩量。举例来说，对于包括大约75个燃料电池的固体氧化物燃料电池堆而言，该差值至少是0.2毫米。
在固体氧化物燃料电池堆的另一实施例中，所述一个或多个弹性元件被布置在一个或多个定位元件中。所述一个或多个弹性元件可以从包括纤维陶瓷材料和纤维金属材料的物质组中进行选择。另一种可选方式是，所述一个或多个弹性元件包括以云母为基材的材料，举例来说，其可以填补框架中的空间。所述一个或多个弹性元件中的至少一个是用云母制成的片材。举例来说，可以选择片材数以使其填满框架里的空间，或者云母片可以同一种或多个另一种材料的片材相结合，举例来说，所述另一种材料未必是弹性的但是可以是柔性的以使其能根据电化学区和密封区的中间区域上的高度的差值产生弯曲。举例来说，云母片数可以在1-7之间，其厚度可以在0.8-1.2毫米之间。
在固体氧化物燃料电池堆的另一个实施例中，当固体氧化物燃料电池处于使用状态时，所述一个或多个弹性元件提供压力分布，以使在电化学活性区中的压缩力大小在0.25巴至2巴之间，举例来说在0.5巴至1巴之间。
在固体氧化物燃料电池的另一实施例中，所述压力传输板具有一定的夹紧压力，以使经由所述压力传输板的所述刚性框架具有大小为所述压力传输板的夹紧压力的70％-90％之间，例如85％的夹紧压力。举例来说，压力传输板可能具有在205000Pa到818000Pa之间，例如大约409000Pa的夹紧压力。举例来说，在具有12x12cm2的电化学区和密封区的固体氧化物燃料电池堆上的夹紧压力可能在300kg和1200kg之间，比如600kg。
根据本发明的第三方面，提供一种用于固体氧化物燃料电池堆在电池堆的两个端部进行压缩的方法，该方法包括以下步骤：电串联堆叠多个固体氧化物燃料电池，由此提供电化学活性区和密封区的区域，放置固体氧化物燃料电池堆的每一端部与端面板表面相邻接，以使至少一个端面板的表面与面向固体氧化物燃料电池的表面相对，该固体氧化物燃料电池提供一个或多个弹性元件的压力分配层和固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区和密封区的区域上的刚性框架，并且在压力分配层上施加外力，由此所产生的压缩力跨越密封区和电化学活性区的区域不等地分配，施加在密封区的区域上的压缩力比施加于固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区的区域上的压缩力大。
在本发明的第四方面中，使用固体氧化物燃料电池堆进行发电。举例来说，固体氧化物燃料电池堆可以在低于850℃的温度下运行。还可以使用固体氧化物燃料电池堆，以使在1到4分钟之间，电池电流密度在0.25到0.5A/cm2之间变化。特别是，举例来说，当这情形时，一个或多个弹性元件包含云母。
上述一些目的通过提供将外部压缩力分配到固体氧化物燃料电池堆上的压缩组件而得以实现，外部压缩力施加在固体氧化物燃料电池堆的两个端部上，固体氧化物燃料电池堆包括多个电串联的固体氧化物燃料电池，设置固体氧化物燃料电池堆的每个端部与端面板表面邻接，其中与面向固体氧化物燃料电池的表面正相对的至少一个端面板的表面设有包含刚性框架的压力分配层，所述刚性框架在固体氧化物燃料电池堆的密封区的区域之上延伸，并且一个或多个弹性元件放置在由框架包围的空间内部，并且位于所述固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区之上，在压力分配层上放置压力传输板，在其上施加外部压缩力。
所述目的进一步通过提供在电池堆的两个端部用于压缩固体氧化物燃料电池堆的方法而得以实现，该方法包括以下步骤：电串联堆叠多个固体氧化物燃料电池，设置固体氧化物燃料电池堆的每个端部与端面板表面邻接，提供至少一个端面板的表面与面向固体氧化物燃料电池的表面相对，并且柔性元件的压力分配层和刚性框架位于固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区和密封区的区域上，将外力施加到压力分配层上，由此所产生的压缩力跨越密封区和电化学活性区的区域不等地分配，施加在密封区中的压缩力比施加于固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区上的压缩力大。
根据本发明的另一个方面，提供一种包含压缩组件的固体氧化物燃料电池堆，并且将该固体氧化物燃料电池堆用于发电。
本发明的另一个实施例是用于将外部压缩力分配到固体氧化物燃料电池堆上的压缩组件，外部压缩力被施加在固体氧化物燃料电池堆的两个端部上，所述固体氧化物燃料电池堆包含多个电串联的固体氧化物燃料电池，设置固体氧化物燃料电池堆的每个端部与端面板表面邻接，其中与面向固体氧化物燃料电池的表面相对的至少一个端面板的表面设有包含刚性框架的压力分配层，所述刚性框架在固体氧化物燃料电池堆的密封区的区域上延伸，并且一个或多个弹性元件放置在由框架包围的空间内部，并且位于所述固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区域上，在压力分配层上放置压力传输板，在其上施加外部压缩力。
优选实施例是一种压缩组件，其中一个或多个弹性元件实际上是柔性的，或者其中一个或多个弹性元件从包括压缩空气、以云母为基材的材料、纤维陶瓷材料、纤维金属材料和金属弹簧组成的物质组中进行选择。
另一个优选实施例是一种压缩组件，其中框架由金属制成，或者其中使框架与压力传输板一体成形。
另一个优选实施例是一种压缩组件，其中一个或多个弹性元件被布置在具有在电化学活性区的区域上的孔的一个或多个定位元件上。
优选地，所述弹性元件是弹簧，所述定位元件是弹簧定位板。
本发明还提供了在电池堆的两个端部用于压缩固体氧化物燃料电池堆的方法，该方法包括以下步骤：电串联堆叠多个固体氧化物燃料电池，设置固体氧化物燃料电池堆的每个端部与端面板表面邻接，提供至少一个端面板的表面与面向固体氧化物燃料电池的表面相对，并且柔性元件的压力分配层和刚性框架位于固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区和密封区的区域上，将外力施加到压力分配层上，由此所产生的压缩力跨越密封区和电化学活性区的区域不等地分配，施加在密封区中的压缩力比施加于固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区上的压缩力大。
附图说明
图1示出了本发明的SOFC电池堆中的不同部件。
图2示出了本发明另一实施例中的SOFC电池堆的垂直剖面。
图3示出了穿过本发明的一个实施例中的SOFC电池堆的垂直剖面，其中弹性元件是空气。
图4示出了本发明的一个实施例，其中弹性元件是弹簧。
图5示出了本发明的另一个实施例，其中弹性元件是弹簧。
图6示出了SOFC电池堆中的压力分布。
具体实施方式
在SOFC中，许多密封材料需要比在电化学活性区域上形成电接触所需要的压缩力更高的压缩力用以形成气密密封。使电化学活性区域承受的压力过高而容易导致电化学活性区域产生变形。当使用本发明的压缩组件时，压缩力被分成若干区域，从而使得可以使用压力，例如比密封区域中存在的压力还小的压力，压缩电化学活性区域。
这是有利的，因为压缩力的分开使得为电化学活性区域选择适当的压缩力成为可能，该压缩力与在密封材料区域需要的压缩力无关。
根据本发明的方法，通过在位于燃料电池堆的每个端部的压力传输板上施加外部压力而提供燃料电池堆上的总压缩力。外部压力被传送通过压力传输板并且在燃料电池堆的一个或者两个端部处被分配给包含在SOFC的密封区域的附近延伸的框架和设置在框架内部空间并且位于SOFC的电化学活性区域上的一个或多个弹性元件的压力分配层。在压力分配层和第一固体氧化物燃料电池之间设置端面板。
框架的外部尺寸， 例如，对于单个固体氧化物燃料电池而言，长度和宽度是同样大小。在一个实施例中，内部尺寸，即选定框架的内部的长度和宽度以提供与固体氧化物燃料电池的密封区相对应的框架所覆盖的表面面积。
框架由比一个或多个弹性元件刚性更大的材料制成。因为与经由一个或多个弹性元件施加于电化学活性区域上的压力相比，它允许经由密封区区域的框架施加更大的压缩力，所以这是有利的。
一个或多个弹性元件比框架更具柔性。由此将施加于压力传输板上的压力分成在框架和弹性元件上具有不同的压力的多个单独的区域。一个或多个弹性元件的柔性材料可以是比框架更具有柔性的任何元素。例如，以云母或陶瓷纤维为基材的材料。纤维金属材料也是适合的。压缩空气或例如，金属弹簧也可以使用。
一个或多个弹性元件必须覆盖与框架的内部尺寸大致相对应的表面。因为弹性元件实际上是柔性的，所以可以选择任意的厚度。
按照这种方式分开压缩力是有利的，因为当温度梯度引起SOFC电池堆的热膨胀时，它允许保持压缩力。例如，更大的电流密度的电池堆允许SOFC电池堆在更大的温度梯度下运行且电池堆可由更多数量的电池制成。更大的电流密度和电池数量的增加减少了SOFC系统的总成本，并且提高了每个电池堆的功率输出。因此包含本发明的压缩组件的SOFC电池堆特别地适合发电。
在本发明的一个实施例中，压力分配层仅仅位于与电池堆中第一固体氧化物燃料电池邻接的第一端面板上。
在本发明的另一个实施例中，压力分配层位于在SOFC电池堆的两个端面板上。在本发明的一个实施例中，压力分配层包含框架和呈金属弹簧形式的一个或多个弹性元件。通过可以在其中引入金属弹簧的电化学活性区的区域内设有孔口或孔的一个或多个定位元件支撑金属弹簧。金属弹簧提供与通过一个或多个弹簧定位元件传送的压力分开和与通过框架传送的压力分开的压缩力。 例如，弹簧定位元件可以是一个或多个在用于定位金属弹簧的电化学活性区的区域内设有的孔口或孔的板。
可以施加在电化学活性区的区域内的适当的压缩力在0.05到3巴范围之内。
可以施加在电池密封区的区域内的适当的压缩力在0.05到40巴范围之内。
这些压力取决于互连体的几何形状、密封材料和燃料电池工作气体压力。
在发明的另一个实施例中，压力分配层包括框架和多个柔性材料制成的弹性元件。
在本发明的另一个实施例中，压力分配层包括框架和多个弹簧。在该实施例中，当存在足够数目的弹簧时，不需要弹簧定位元件。弹簧的适当数量是4到100。
在发明的另一个实施例中，压力分配层包括框架和压缩空气或柔性材料制成的弹性元件。
以下附图中示出了本发明的不同实施例。
图1示出了本发明的SOFC电池堆中的不同部件。外部压缩力被施加在压力传输板1上。因此压力被送到包含框架2和设置在由框架2包围的内部空间并定位在固体氧化物燃料电池5的电化学活性区18上的一个或多个弹性元件3的压力分配层。压力分配层紧接着平面的端面板6，所述端面板依次连接间隔-互连组件7，并最后是固体氧化物燃料电池5。框架2与密封区17邻接定位，从而使得当在框架2上面施加外部压力时，部分压力转移到密封区，并且另一部分转移到电化学活性区。固体氧化物燃料电池的数目取决于固体氧化物燃料电池堆所产生的功率。固体氧化物燃料电池的数目可以在1至75之间，例如在5至75之间。因此，固体氧化物燃料电池堆的高度取决于固体氧化物燃料电池的数目。举例来说，包含75个燃料电池的固体燃料电池堆的高度大约是9cm，除每个具有大约1厘米高的每个刚性框架2外。举例来说，电化学区在2000cm2至15000cm2之间，例如9000cm2，并且密封区在800cm2到6000cm2之间。
图2示出了本发明另一实施例中的SOFC电池堆的垂直剖面。压力传输板1受到被传输到包含框架2和弹性元件3的压力分配层的外部压缩力，然后间隔-互连组件7和燃料电池5电串联设置。每个间隔-互连组件7具有用于分别转移任一氢气(或如甲烷的另一种燃料)、氧或空气到阳极或者阴极的气体流道。
在本发明的该实施例中，存在两个压力分配层。压力分配层与两个平面的端面板6的每一个邻接设置。弹性元件3可以由多个柔性材料元件组成。
图3是SOFC电池堆的垂直剖面，图中示出了包含框架和压缩空气的弹性元件的压力分配层。在该实施例中，压力传输板和框架已经成为整体，从而形成一体的框架8。图中示出了一体的框架8包围的空间4中的压缩空气的入口9。例如，可以使用100-1000毫巴量具计量空气压力。
图4示出了发明的另一个实施例，其中压力分配层包含框架和呈金属弹簧形式的一个或多个弹性元件。弹簧定位板10在金属弹簧12可以设置在其中的电化学活性区的区域中设有孔口或孔11。金属弹簧12提供与通过弹簧定位板10传递的压力隔开并且与通过框架2传递的压力隔开的压缩力。
图5示出了本发明另一个实施例，其中压力分配层包含框架2且弹性元件是多个金属弹簧12。在这些实施例中，由于存在许多互相支持的金属弹簧，举例来说，金属弹簧的数目在4和100之间，因此不需要弹簧定位板。
图6示出了当在压力传输板1上施加外部压力13时在SOFC电池堆中压力的分布，然后提供对燃料电池堆的压缩载荷。对于固体氧化物燃料电池堆的不同部分的压缩力同时施加于电池堆上。压缩力用箭头标明，用于固体氧化物燃料电池的电化学活性区15和密封区14的压缩力是不等的。施加于弹性元件3上的压力比施加于框架2上的压力小， 同时在运行期间在固体氧化物燃料电池堆内保持良好的电接触，并且同时确保电池堆的气密密封。
Claims (9)
1.用于将外部压缩力分配到具有多个在彼此顶部堆叠的平板固体氧化物燃料电池(5)和至少一个端面板(6)的固体氧化物燃料电池堆上的压缩组件，所述压缩组件包括压力传输板(1)和压力分配层，所述压缩组件与固体氧化物燃料电池堆装配在一起，并且外部压缩力施加到所述压力传输板(1)上，外部压缩力被传送通过所述压力传输板并且被分配给所述压力分配层，在至少一个端面板(6)的表面上设置所述压力分配层，所述端面板的表面与面向固体氧化物燃料电池的端面板表面相对，所述压力分配层具有邻接固体氧化物燃料电池堆的密封区(17)的区域进行延伸的刚性框架(2)，并且一个或多个弹性元件(3)位于由所述刚性框架(2)包围的空间内部，并且在邻接固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区域处进行定位，从而使得当所述压缩组件与处于使用状态的固体氧化物燃料电池装配在一起时，电化学活性区(18)受到小于在密封区(17)的区域中所存在的压力大小的压力的压缩，其中所述一个或多个弹性元件包含以云母为基材的材料。
2.根据权利要求1所述的压缩组件，其中所述一个或多个弹性元件(3)被布置在一个或多个定位元件中。
3.根据权利要求1所述的压缩组件，其中所述一个或多个弹性元件(3)中的至少一个是由云母制成的片材。
4.根据权利要求3所述的压缩组件，其中云母片的厚度在0.8-1.2毫米之间。
5.根据权利要求1所述的压缩组件，其中所述弹性元件包括至少一个金属弹簧并且所述至少一个金属弹簧被布置在一个或多个定位元件中。
6.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的压缩组件的固体氧化物燃料电池堆。
7.一种固体氧化物燃料电池堆，包括：端面板(6)、多个在彼此顶部堆叠的平板固体氧化物燃料电池和具有压力传输板(1)和压力分配层的压缩组件，从而使得当所述压缩组件与固体氧化物燃料电池堆装配在一起时，外部压缩力施加到所述压力传输板(1)上，外部压缩力被传送通过所述压力传输板并且被分配给所述压力分配层，在所述端面板(6)的表面上设置所述压力分配层，所述端面板的表面与面向固体氧化物燃料电池的端面板表面相对，所述压力分配 层具有邻接固体氧化物燃料电池堆的密封区(17)的区域进行延伸的刚性框架(2)，并且一个或多个弹性元件(3)位于由所述刚性框架(2)包围的空间内部，并且在邻接固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区域处进行定位，从而使得当所述压缩组件与处于使用状态的固体氧化物燃料电池装配在一起时，电化学活性区(18)受到小于在密封区(17)的区域中所存在的压力大小的压力的压缩，其中所述一个或多个弹性元件包含以云母为基材的材料。
8.根据权利要求7所述的固体氧化物燃料电池堆，其中所述压力传输板设有夹紧压力，从而使得邻近所述压力传输板的所述刚性框架具有夹紧压力，所述夹紧压力的大小在所述压力传输板的所述夹紧压力的70％-90％之间。
9.用于在电池堆的两个端部压缩固体氧化物燃料电池堆的方法，所述固体氧化物燃料电池堆由多个在彼此顶部堆叠的平板固体氧化物燃料电池形成，该方法包括以下步骤：
电串联堆叠多个固体氧化物燃料电池(5)，由此提供电化学活性区(18)和密封区(13)的区域，在固体氧化物燃料电池堆的每一端部上设置端面板(6)，
提供一个或多个弹性元件(3)的压力分配层和与固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区(18)和密封区(13)的区域相对的每一端面板表面上的刚性框架(2)，并且在压力分配层上施加外力，由此所产生的压缩力跨越密封区(13)和电化学活性区(18)的区域不等地分配，从而使得施加在密封区(13)的区域上的压缩力比施加于固体氧化物燃料电池堆的电化学活性区(18)的区域上的压缩力大，其中所述一个或多个弹性元件包含以云母为基材的材料。
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