CN1574417A - 结构上可塑变的燃料电池密封 - Google Patents

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Abstract

一种用于燃料电池的密封(360、760)包括匹配一种合金为通过在燃料电池的工作温度成为结构上可塑变的而吸收传递到燃料电池的热和氧化还原作用应力。

Description

结构上可塑变的燃料电池密封
技术领域
本发明涉及一种燃料电池，特别涉及结构上可塑变的燃料电池密封。
背景技术
在过去的几年期间，用于产生不论是大量还是小量电力的燃料电池的流行性和生命力有了重大的增加。燃料电池在例如氢和氧这类的化学物质之间进行电化学反应产生电和热。燃料电池在性质上是电化学的这方面和电池相同，但是，只要它们有燃料就会继续工作。此外，燃料电池比燃烧碳氢化合物的装置要清洁得多。
燃料电池提供直流(DC)电压，而这个直流电压可以用于供给电动机、电灯、计算机或任何数量的电器。虽然有若干不同类型的燃料电池，每种类型利用不同的化学原理，但是大多数燃料电池都有3个组成部分：一个阳极、一个阴极和一种电解质。通常根据所用的电解质类型把燃料电池分类成5组中之一组：质子交换薄膜(PEM)燃料电池、碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)。
虽然所有燃料电池都有一些希望有的特点，但固体氧化物燃料电池(SOFC)具有许多优于其它燃料电池类型的特殊优点。SOFC的一些优点包括减少的电解质管理问题、增加的优于其它燃料电池的效率(效率达60％)、有热副产物的共生潜力、较高的对燃料不纯的允许能力以及碳氢化合物燃料的内部再形成(因为氢和甲烷的产生)是可能的。
大多SOFC包括由如耐久的氧离子导电陶瓷这样的固态材料制成的电解质。在电解质的每一侧上都是一个电极；阳极在一侧上，阴极在另一侧上。将如空气这样的氧化剂供给阴极，阴极对电解质供应氧离子。将如氢或甲烷这样的燃料供给阳极，在阳极将燃料输送到电解质，与氧离子反应。这种反应产生电子，然后电子作为有用功率被引入到外部电路中。为了产生可用数量的功率和增加效率，典型地SOFC燃料电池叠放在另一个的顶部上组成SOFC堆。
SOFC工艺的最近发展已将SOFC燃料电池的工作温度从1000℃左右减低到600-800摄氏度范围。工作温度的减少已允许SOFC的结构外壳由如不锈钢这样的不太昂贵的材料构制。虽然使用不太昂贵的材料对燃料电池的发展和生产成本有很大好处，但不太昂贵的材料也出现若干另外的问题。
在整个SOFC的作用期间，电池经常在室温和全工作温度之间循环许多次。这种热循环使外壳材料按照它们的热膨胀系数(TCE)收缩和膨胀。这种收缩和膨胀引入热应力。这些热应力经传统刚性密封和其它结构部件直接传递到陶瓷电池上。由于损坏密封或使结构上易碎的陶瓷电池破裂，这些热应力有效地减少SOFC的使用寿命。
发明内容
燃料电池的密封包含配置的一种合金，这种合金，由于在燃料电池的工作温度下成为结构上可塑变(Yieldable)的而吸收传递到燃料电池上的热和氧化还原作用应力。
附图说明
附图说明本发明的各种实施例，它们也是详细说明的一部分。所说明的实施例仅只是本发明的例子，它们并不限制本发明的范围。
图1A说明按照一个示例性实施例的固体氧化物燃料电池(SOFC)外壳的底视图。
图1B是按照一个示例性实施例的SOFC外壳的顶部平面视图。
图2是按照一个示例性实施例的绝缘板的顶部平面视图。
图3是按照一个示例性实施例说明按照组装的SOFC外壳中配置的低熔点复合密封的横截面视图。
图4是SOFC堆的横截面视图。该SOFC堆实现按照一个示例性实施例的低熔点复合密封。
图5是说明制造按照一个示例性实施例的SOFC的方法的流程图。
图6是说明按照一个示例性实施例的SOFC的工作的流程图。
图7A说明按照一个示例性备选实施例的SOFC外壳的结构。
图7B说明安装有图7A说明的示例性备选实施例的SOFC燃料堆。
图8A和图8B说明安装有按照一个备选实施例的低熔点复合密封的SOFC。
在所有的各个图上，相同的标号指定类似但未必相同的元件。
具体实施方式
在这里说明一种装置，这种装置用于减少由热或氧化还原收缩和膨胀引起的热应力从固体氧化物燃料电池(SOFC)的外壳到SOFC的传递。在下面，按照一个示例性的实现较全面地说明几种复合材料密封，这些密封在SOFC的工作温度下在结构上是可塑变的，可以被装入在燃料电池外壳和陶瓷燃料电池之间。只为容易解释起见，将在固体氧化物燃料电池(SOFC)的范围说明这个系统。然而，由许多循环加热系统可以使用这里说明的低熔点复合密封，其中，可涉及热应力经有点刚性密封的传递。术语“低熔点”意指在这里和在所附的权利要求中被理解为说明在循环加热系统的工作温度下失去结构的完整性的材料，或合金或复合材料。
在下面的说明中，为解释目的陈述大量具体细节以便提供本发明的彻底了解。然而，对本专业技术人员会是显而易见的是，没有这些具体细节也可以实施本发明。在对“一个实施例”或“一种实施例”的详细说明中的参考意指，就该实施例而说明的个别特征、结构或特性被包含在至少一个实施例中。在详细说明中的各个地方出现词组“在一个实施例中”未必指的是同一个实施例。
图1A说明按照一个示例性实施例的固体氧化物燃料电池(SOFC)外壳的底视图。如在图1上所说明的，外壳(100)具有包括多个堆锁紧孔(110)、多个燃料馈入过筛装置(120)和多个空气通路冲塞(140)的主体部分。
可以配置图1A说明的外壳(100)的主体成可叠放在其它相似的外壳上，借此组成SOFC堆。当叠放时，空气通路冲塞(140)形成许多直接地在SOFC阴极上面的空气通路。在一个示例性实施例中，外壳(100)提供对SOFC的结构支承以及起外壳之间的电互联作用。外壳(100)可以由任何能够在起外壳之间的电互联作用的同时通过其热循环提供对SOFC的结构支承的材料构制，包括但在方法中不限于用于高温燃料电池的掺杂镧亚铬酸盐和用于有600和800摄氏度之间工作温度的燃料电池的铁素体不锈钢。下面，只为容易解释起见，将在由铁素体不锈钢制的外壳范围内说明燃料吸收盒。并且，此低熔点复合密封绝不限于平面配置或任何具体几何形状的外壳。
配置图1A中说明的堆锁紧孔(110)容纳锁紧装置(未示出)。锁紧装置帮助第1外壳(100)对第2外壳锁紧，借此组成堆。如图1A所示，堆锁紧孔可以是能够容纳如螺栓或销这样的机械锁紧装置的孔。图1A所示的堆锁紧孔(110)被表示为具有便利容纳圆柱形销或螺栓的圆横截面。但是，堆锁紧孔可以是容纳堆锁紧装置所必需的任何横截面。
图1A所示的燃料馈入过筛装置(120)是流体密封的孔口。这个孔口从SOFC外壳(100)伸出，当外壳(100)被连接组成SOFC堆时，可以连接到任何接着的外壳(100)的燃料馈入过筛装置(120)。燃料馈入过筛装置被配置成包含和分配在外壳(100)之间的压入燃料，使得可以将燃料供给构成SOFC燃料堆中的SOFC的一部分的阳极。
图1B说明一种示例性实施例的某些另外部件的SOFC外壳(100)的顶视图。如图1B所示，SOFC外壳(100)的顶部还包括阶梯几何结构，这个阶梯几何结构包括由槽冲塞(220)限定的燃料槽(200)、在燃料槽中布置的燃料导管(130)和燃料电池支承架(210)。
在燃料槽(200)中布置的燃料导管(130)流体地连接到燃料馈入过筛装置(120)。燃料导管(130)被配置成由燃料馈入过筛装置(120)供给的燃料引导到燃料槽(200)中。在燃料槽(200)中，燃料可以同SOFC接触。
图2说明可以装入按照一个示例性实施例的燃料电池外壳的绝缘板(250)。如图2所示，绝缘板(250)包括本体(260)、中央孔口(270)、堆锁紧孔(110)和燃料馈入过筛装置(120)。
绝缘板(250)的本体(260)被配置成布置在堆配置中的2个外壳(100，图1A)之间或在外壳和顶板之间。绝缘板(250)的本体防止会使SOFC短路的电路填充。绝缘板的本体可以由能够在整个SOFC的工作周期提供2个外壳或外壳和顶板之间的绝缘挡板的任何材料组成。这种材料包括但绝不限于陶瓷材料。
绝缘板(250)的中央孔口(270)被配置成容纳SOFC外壳的空气通路冲塞((140，图1A)。空气通路冲塞((140)还可起叠放配置的燃料电池之间互联的作用。如图2所示，中央孔口可以被配置成，使得组装时空气通路冲塞((140，图1A)可以伸过中央孔口，并传递地连接到SOFC的阴极侧。
图3是组装的示例性SOFC系统的解析横截面视图。如图3所示，组装的SOFC系统包括带有若干燃料馈入过筛装置(120)和连接到每个燃料馈入过筛装置(120)的燃料导管(130)的SOFC外壳(100)。燃料导管(130)被配置成，使得它们流体连接到燃料槽(200)。在燃料槽冲塞(220)的顶部和燃料电池支承架(210)上密封的是一个包括阴极(300)、阳极(320)和中央电解质(310)的SOFC。在SOFC外壳(100)和顶板或接着的外壳(100)之间布置的是绝缘板(250)。
图3所说明的SOFC的阴极(300)可以是能够将氧气或空气和电子转换成氧离子的任何阴极，包括但绝不限于如镧亚锰酸盐(LaMnO3)这样的混合导电钙钛矿。图3所说明的阳极(320)可以是当如氢或甲烷这样的燃料被接收并和氧离子反应时能够将电子释放到外部电路的任何阳极。用于组成阳极(320)的材料可以包括但绝不限于如导电镍/氧化钇稳定氧化锆金属陶瓷这样的陶瓷/金属复合物。图3所说明的电解质(310)可以是任何氧离子导电电解质，包括但绝不限于如氧化钇稳定氧化锆、钆掺杂铈二氧化物Ba2In2O5或(锶、镁)掺杂的LaGaO3(LSGM)这样的基于氧化锆的电解质。
如图3所示，SOFC不是直接密封在燃料电池支承架(210)上。而是，用低熔点复合密封(360)和任选的粘合可湿材料(350)隔开SOFC和燃料电池支承架(210)。如图3所说明的，如果需要，可以将粘合可湿材料(350)放置在低熔点复合密封(360)、燃料电池支承架(210)和SOFC之间。配置粘合可湿材料(350)提供稳定的化学分界面。该化学分界面起低熔点复合密封(360)和SOFC工作期间的任何相邻部件，例如SOFC的陶瓷部件之间的粘合密封作用。粘合可湿材料(350)可以是能够润湿SOFC的陶瓷表面和/或外壳借此提供低熔点复合密封(360)的粘合表面的任何材料，包括但绝不限于钼锰合金(Mo/Mn)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)和锡(Sn)或者它们的任何的适当混合。
按照图3所说明的示例性实施例，如此放置低熔点复合密封(360)，使得低熔点复合密封(360)占据适当密封的SOFC和SOFC外壳(100)的内壁之间形成的间隙。由于占据上述间隙，低熔点复合密封可以防止气体从燃料槽(200)渗透到阴极区。低熔点复合密封(360)可以是由于是在或接近其熔点能够在典型SOFC工作温度提供气体密封的任何复合材料或合金，包括但绝不限于银(Ag)、锡(Sn)、铝(Al)、金(Au)、铜(Cu)或者它们的任何适当混合。只为容易解释，将在银合金复合材料密封的范围说明以下低熔点合金密封(360)。
如果银(或者任何其它具有比较低蒸汽压的低熔化温度金属)是用于形成低熔点复合密封的要素元素，基本上有2个模态出现：导电密封或非导电密封。如果在密封中银是主要元素，低熔点复合密封将是导电的。在SOFC工作温度下，银将形成在一起熔化的网络。这个网络可以导电，低熔点复合密封可以起SOFC外壳之间的电互联作用。然而，如果形成低熔点复合密封(360)的复合材料中的主要元素是如硼硅酸盐铝玻璃这样的低熔点玻璃，密封将是非导电的。按照这个实施例，当SOFC系统达到工作温度时，硼硅酸盐铝玻璃或其它陶瓷将聚结并形成非导电网络。当使用非导电密封时，可以利用单独的装置提供外壳之间的电互联。
低熔点复合密封(360)也可以包括任何数量的颗粒、纤维、柱状体、球状体或其它形式的“填料材料”。可以将该“填料材料”加入低熔点复合密封(360)以便使密封的热膨胀系数(TCE)较与燃料电池外壳(100)或其它可能围绕燃料电池的材料的TCE紧密地配合。此外，“填料材料”也可以提供附加的表面张力，以便当SOFC工作在低熔点复合密封(360)的熔点温度以上时在适当的位置保持密封。“填料材料”可以是任何数量的导电或绝缘材料，包括但绝不限于钨(W)、钼(Mo)、二氧化锆(ZrO2)或氧化镁(MgO)。下面，将参照图8A和8B更详细地说明包括“填料材料”的低熔点复合密封(360)。
放置在SOFC和SOFC外壳(100)顶部上的是第2外壳或顶板(100’)的底部，其可以包括形成空气通路(330)的空气通路冲塞(140)。第2外壳或顶板(100’)的底部可以与第1外壳(100)连接，使得燃料馈入过筛装置(120)相互对准和使得空气通路冲塞(140)与SOFC的阴极(300)电连接。由于空气通路冲塞(140)与阴极(300)电连接，可以配置空气通路冲塞起叠放的外壳(100)之间的电互连作用。
图4是说明按照一个示例性实施例组装的SOFC堆的横截面视图，配置该组装SOFC堆，提供有用功率给电子装置。如图4所示，可以将若干示例性燃料吸收盒(100)相互叠放在顶上，使得燃料馈入过筛装置(120)流体连接。
按照图4所说明的配置，可以由单个加压燃料源(未示出)给燃料馈入过筛装置(120)充燃料并且给燃料堆中的所有燃料导管(130，图1B)提供燃料。也可以在连接的SOFC外壳(100)的底面上形成若干空气通路冲塞(140)。当这些SOFC外壳(100)被连接在一起时，空气通路冲塞(140)界定空气通路(330)。可以将绝缘板(250)安置在如图4所说明的每个SOFC外壳(100)之间。通过隔离接着的外壳(100)之间的连接，非导电绝缘板(250)防止SOFC形成短路。
图4也说明配置在SOFC外壳(100)内的若干固体氧化物燃料电池(SOFC)。图4所说明的SOFC包括在SOFC的空气通路(330)侧的阴极(300)、配置在阳极和阴极之间的电解质(310)以及配置在SOFC的燃料槽(200)侧的阳极(320)。可以将阳极和阴极传递连接到如图4所说明的电子装置(400)由此产生功率。图4所说明的电子装置(400)可以是任何功率消耗装置，只举例而已，例如膝上计算机、电视、电动机、电灯等。
图5是说明可以如何制造本低熔点复合密封和将其装入按照一个示例性实施例的SOFC外壳(100；图3)的方框图。如图5所说明的，本低熔点复合密封的制造和装入包括制造燃料电池外壳(步骤500)；任选地将SOFC的周边用粘合剂、可湿材料金属化(步骤510)；任选地将为容纳SOFC而设计的燃料电池容纳架用粘合剂、可湿材料金属化(步骤520)；将低熔点复合密封材料放到在其中将密封燃料电池的外壳中(步骤530)；将燃料电池密封在低熔点复合密封上(步骤540)以及将顶板或接着的外壳固定在SOFC堆上(步骤550)。
按照图5所说明的示例性方法制造和实现低熔点复合密封的最初步骤是制造燃料电池外壳(步骤500)。可以按照在目前知道的或本技术中利用的任何制造方法进行燃料电池外壳的制造(步骤500)。制造方法包括但不限于铸造，铣，锻造，轧制，焊接、等离子切割、冲压等。此外，可以将本低熔点复合密封装入任何燃料电池外壳(100，图3)中，不管其配置或制造方法如何。
一旦制造了燃料电池外壳，就可以用粘合剂、可湿材料将SOFC的周边(步骤510)和燃料电池容纳架(步骤520)金属化。SOFC和燃料电池容纳架的金属化是任选的步骤，因为外壳或SOFC可以由密封材料湿润的，无需另外的金属化步骤。金属化可以作为单独的制造过程或作为独立过程发生。可以按照为适当涂覆上述部件而配置的任何加工手段将上述粘合剂、可湿材料(350；图3)加到SOFC周边或燃料电池容纳架(210；图3)。加工手段包括但绝不限于刷子涂覆、喷射涂覆或化学沉积。另外，可以将粘合剂可湿材料(350；图3)熔化，然后允许它们在容纳部件的表面上自由流动。
由于SOFC的周边(步骤510)和燃料电池容纳架(步骤520)金属化了，所以可以组装SOFC和其外壳(100；图3)。为了组装SOFC和其外壳，将如以前说明的那样的低熔点复合密封(360；图3)布置在燃料电池支承架(210；图3)上。SOFC将被密封在燃料电池支承架中(步骤530)。一旦低熔点复合材料被可靠地适当放置，SOFC就被密封在低熔点复合材料顶上的机壳中(步骤540)。可以将SOFC容纳在预先形成的或机制的密封或通道里的低熔点复合密封中。替换地，可以简单地将SOFC放在低熔点复合密封的顶上。一旦SOFC被容纳和可靠地连接到低熔点复合密封上，顶板或接着的SOFC堆的外壳就可以连接到SOFC外壳上(步骤550)。可以将顶板或接着的外壳用一些锁紧装置连接到SOFC外壳上(100；图3)。锁紧装置包括但绝不限于机械紧固件或粘合剂。可以将可包括燃料馈入过筛装置(120；图3)和/或空气通路冲塞(140；图3)的顶板或接着的外壳，连接到SOFC外壳上(100；图3)上，使得SOFC外壳上(100；图3)的燃料馈入过筛装置(120；图3)与顶板或接着的外壳的燃料馈入过筛装置流体连接。另外，可以将顶板或接着的外壳连接到SOFC外壳上，使得空气通路冲塞与SOFC的阴极(300；图3)电连接。这种配置允许空气通路冲塞(140；图3)起外壳之间的电互联作用。由于顶板或接着的外壳与SOFC外壳连接，可以形成SOFC堆。
图6说明在按照一个示例性实施例的SOFC的整个工作周期的低熔点复合密封的工作。如图6所说明的，开始将燃料转换成电的过程(步骤600)，作为反应发生的结果外壳的温度增加(步骤610)，低熔点复合密封成为被软化的并湿润金属化区(步骤620)，软化的复合材料保持横跨密封上的增量压力(步骤630)，以及，随金属化区膨胀和收缩软化的复合材料塑变(步骤640)。一旦完成该周期，就允许装置冷却，使低熔点复合材料返回到其以前的物理位置和状态(步骤650)。
如上所述，通过提供氢或甲烷燃料给SOFC的燃料槽(200；图3)和接着给阳极(320；图3)，同时，提供给空气或加压氧给SOFC的阴极通路(330；图3)区和接着给阴极(300；图3)区，开始利用SOFC将燃料转换成电的过程(步骤600)。当将上述的空气和燃料提供给SOFC的各个部分时，允许它们通过材料，直到在电解质(310；图3)处提供它们为止。位于阳极和阴极之间的电解质将氧离子从阴极侧传导到阳极侧。在阳极侧它们与燃料反应。在与氢或甲烷燃料反应时，产生水和电。然后，可以将电作为可利用的电传递给外部电路。在整个上述电产生过程，作为电化学过程和固体陶瓷电解质中固有电阻的结果产生热(步骤610)。
由于最近的电解质形成方法，上述过程产生的热典型地不超600-800℃的最大值。该工作温度不是在低熔点复合密封的熔点温度以上就是接近低熔点复合密封的熔点温度，使得复合材料在工作期间不是熔化就是软化(步骤620)。在其结构塑变状态，低熔点复合材料润湿外壳和SOFC的预金属化区。在其熔化或软化状态，低熔点复合密封形成保持横跨密封的增量压力的密封，借此，防止燃料离开燃料槽(200；图3)渗透，保持燃料电池系统的化学整体性(步骤630)。在其熔化或软化状态，低熔点复合密封也响应于施加在其上的任何压力而塑变，使得它可以吸收从燃料电池外壳传递的热应力。然而，低熔点复合密封不成为结构上被协调到它不能保持充分的密封防止燃料从燃料槽(200；图3)的渗透的程度。
已减低SOFC的工作温度到围绕600-800℃的范围的最近发展允许SOFC外壳由不锈钢和比传统材料不太贵重的其它材料构制。虽然利用不锈钢和其它不太贵重材料的SOFC外壳(100，图3)构制在减少SOFC堆的总成本上是有利的，但这些材料具有差异的热传导率和热膨胀系数(TCE)。因此，当外壳放在堆配置中时，非均匀热膨胀经常出现。SOFC外壳的非均匀热膨胀会产生热应力。这些热应力传统上从外壳经刚性密封传递并到SOFC。该热应力的传递，由于不是引起SOFC中的故障、刚性密封中的故障就是引起两者，减少了SOFC系统的工作寿命。然而，当由金属化区的膨胀和收缩引起的热应力传递到本低熔点复合密封时，低熔点复合密封的液体或软化合金响应于热应力而塑变(步骤640)。由于响应于热应力而塑变，本低熔点复合密封防止热应力从SOFC外壳传递到有点易脆的SOFC。这种响应于热应力而塑变继续到反应周期终止和SOFC外壳的工作温度降低到其原来的温度为止(步骤650)。随温度降低，低熔点复合材料重凝固成其原来的状态和结构。
按照图7A说明的一个备选实施例，绝缘低熔点复合密封(760)的装入可以增加所用的低熔点复合密封的坚固性。如图7A所示，装入绝缘低熔点复合密封的备选配置包括绝缘板(250)和类似于图4说明的外壳的含有燃料馈入过筛装置(120)、燃料导管(130)、燃料电池支承架(210)和由燃料槽冲塞(220)限定的燃料槽(200)的外壳(700)。但是，图7A说明的备选示例性实施例还装有绝缘低熔点复合密封(760)和任选的粘合剂可湿材料(350)。图7A所示的绝缘低熔点复合密封(760)可以占据在SOFC和内外壳壁之间产生的整个间隙，如图7A所说明的。因为绝缘低熔点复合密封(760)的绝缘性质消除了SOFC层之间的短路危险，所以可以装入更大的、更坚固的密封尺寸。可以将包含阴极层(300)、电解质层(310)和阳极层(320)的SOFC安置在绝缘低熔点复合密封中，如图7A所说明的。可以在SOFC的阴极侧安置多个空气通路冲塞(140)或其它附属结构用作SOFC之间的互联。
图7B说明实现图7A所说明的绝缘低熔点复合密封(760)的SOFC堆。如图7B所说明的，通过流体连接燃料馈入过筛装置(120)形成一个连续的腔，可以将2个外壳(700)连接形成一个堆。如图7B所示，围绕整个SOFC形成绝缘低熔点复合密封(760)，使得阳极(320)和阴极(300)不可能短路燃料堆。
在图7B所说明的SOFC系统执行其能量产生周期时，该系统开始热起来，不均匀热和氧化还原膨胀和收缩发生，产生系统中的内部应力。系统温度的增加也会结构上协调绝缘低熔点复合密封(760)到它将响应于应力而塑变的程度。然后，通过结构上塑变绝缘低熔点复合密封(760)，在整个系统的热周期可以吸收由系统产生的热和氧化还原膨胀和收缩。绝缘低熔点复合密封(760)越坚固也越紧贴有源SOFC的表面区，减少由于高压引起的燃料电池爆破可能性。本低熔点复合密封装入到图7A和7B的配置还说明，本低熔点复合密封可以减少任何SOFC堆中的热应力，不管外壳配置如何。
图8A和8B说明本低熔点复合密封的再另一个备选实施例。除了图8说明的低熔点复合密封(800)可以包括具有相当低于SOFC系统的工作温度的熔点温度的合金，图8A说明的SOFC系统配置与图3的SOFC系统匹配类似，这种合金包括但绝不限于铝(Al)。虽然在典型工作温度是液体形式的低熔点合金复合密封可以较好的减少由SOFC外壳的热膨胀和收缩引起的热应力，但可以在SOFC系统的典型工作温度协调它们结构的整体性，使得包含在SOFC和SOFC外壳的内壁之间的密封会是困难的。
图8B是说明备选低熔点合金复合密封(800)的内部部件的解析视图。如图8B所示，可以将如精细可湿纤维(810)这样的结合件材料加到低熔点合金复合密封(800)，以便在保持低熔点合金复合密封的有利应力吸收特性同时增加它对周围部件的粘附力。这种配置允许低熔点合金复合密封在保持它们的有利应力吸收特性同时由不太昂贵的材料做成。并且，如果需要，通过改变包含在低熔点合金复合密封(800)中的精细可湿纤维(810)的数量和特性，可以改变跨密封提供的压力差。通过在低熔点合金复合密封中包含二氧化硅或其它纤维，还可以影响低熔点合金复合密封(800)的表面张力。
尽管上面已说明了示例性实施例，但对于本专业技术人员来说，对上述实施例的许多修改和/或补充会是显而易见的。举例说，但不是限制，上述示例性SOFC堆的各种部件可以互换。企图将本燃料吸收盒的范围扩大到所有这样的修改和/或补充。
总之，本低熔点复合密封，在各种各样的实施例中，在减少热和氧化还原膨胀和收缩影响的同时防止燃料泄漏。具体说，本低熔点复合密封提供在SOFC外壳中的燃料通路和其它部件之间形成密封的结构上可塑变的合金复合材料。结果，与传统的SOFC密封比较，本低熔点复合密封能够在整个SOFC系统的热周期提供增加的密封持续性和增加的应力吸收。由于便利于使用不锈钢和其它低成本合金，本低熔点复合密封也减少SOFC外壳的成本。
只为说明和描述示例性实施例，提供了前面的描述。不想要它是详尽的或把示例性实施例限制到任何严谨的披露形式。鉴于上述教导，许多修改和变化都是有可能的。企图由以下权利要求界定范围。

Claims (10)

1、一种用于燃料电池的密封(360、760)包括：
配置一种合金为通过在所说燃料电池的工作温度成为结构上可塑变的而吸收传递到所说燃料电池的热和氧化还原作用应力。
2、权利要求1的密封(360、760)，其中，所说燃料电池包括固体氧化物燃料电池(SOFC)。
3、权利要求2的密封(360、760)，其中，所说合金具有稍微在所说SOFC的工作温度以上的熔点温度。
4、权利要求3的密封(360)，其中，所说合金包括银合金。
5、权利要求4的密封(360、760)，其中，所说密封(360、760)被配置成起燃料堆配置中的SOFC外壳(100)之间的电互联作用。
6、权利要求1的密封(360、760)，其中，所说密封(360、760)还包括可湿纤维(810)。
7、一种燃料电池、包括：
外壳(100)；
一种安置在所说外壳(100)内的燃料电池；以及
一种安置在所说外壳(100)和所说燃料电池之间的复合密封(360、760)；
其中，所说复合密封(360、760)被配置成，由于在所说燃料电池的工作温度成为结构上可塑变的而吸收由所说外壳(100)的热膨胀和热收缩引起的热应力。
8、一种电子装置包括：
一种提供功率给电功率消耗装置(400)的电化学电池；
其中，所说电化学电池包括燃料电池，燃料电池包含外壳(100)、安置在所说外壳(100)内的燃料电池以及复合密封(360、760)，在安置在所说外壳(100)和所说燃料电池之间的所说燃料电池的工作温度，复合密封(360、760)成为结构上可塑变的，其中，所说复合密封(360、760)被配置成，当所说复合密封(360、760)成为结构上可塑变的时，吸收由所说外壳(100)的热膨胀和热收缩引起的热应力。
9、一种减少热应力传递到燃料电池的方法包括：
将复合密封(360、760)安置在所说燃料电池和燃料电池外壳(100)之间；
其中，所说复合密封(360、760)在所说燃料电池的工作温度成为结构上可塑变的，使得所说复合密封(360、760)吸收从所说燃料电池外壳(100)的所说热应力的传递。
10、一种制造燃料吸收盒的方法包括：
形成第一外壳(100)；
在所说外壳(100)中安置复合密封(360、760)；以及
在所说复合密封(360、760)中密封燃料电池；
其中，在所说燃料吸收盒的工作温度，所说复合密封(360、760)成为结构上可塑变的。
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