DE19719974C1 - High temperature fuel cell stack disintegration - Google Patents

High temperature fuel cell stack disintegration

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Abstract

A process, in which a hardened chromium(III) oxide layer (4) is heated in a melt (6) of a hydroxide and an oxidising agent, is employed in the disintegration of a high temperature fuel cell stack. Preferably the melt (6) is an eutectic mixture of two alkali metal hydroxides containing ca. 10 wt.% peroxide or especially potassium permanganate as oxidising agent at 250-450 deg C and the oxide layer (4) heating time is about 10 mins.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verwendung eines Verfah­ rens zum Auflösen einer ausgehärteten Chrom(III)-Oxidschicht beim Zerlegen eines Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapels.The invention relates to the use of a method rens for dissolving a hardened chromium (III) oxide layer when disassembling a high temperature fuel cell stack.

Es ist bekannt, daß bei der Elektrolyse von Wasser die Was­ sermoleküle durch elektrischen Strom in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zerlegt werden. In einer Brennstoffzelle läuft dieser Vorgang in umgekehrter Richtung ab. Durch eine elek­ trochemische Verbindung von Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zu Wasser entsteht mit hohem Wirkungsgrad elektrischer Strom und, wenn als Brenngas reiner Wasserstoff (H2) eingesetzt wird, ohne Emission von Schadstoffen und Kohlendioxid (CO2). Auch mit einem technischen Brenngas, beispielsweise Erdgas oder Kohle­ gas, und mit Luft (die zusätzlich mit Sauerstoff (O2) angerei­ chert sein kann) anstelle von reinem Sauerstoff (O2) erzeugt eine Brennstoffzelle deutlich weniger Schadstoffe und weniger Kohlendioxid (CO2) als andere Energieerzeuger, die mit fossilen Energieträgern arbeiten. Die technische Umsetzung des Prin­ zips der Brennstoffzelle hat zu unterschiedlichen Lösungen, und zwar mit verschiedenartigen Elektrolyten und mit Betrieb­ stemperaturen zwischen 80°C und 1000°C, geführt.It is known that in the electrolysis of water, the water molecules are broken down by electric current into hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ). In a fuel cell, this process takes place in the opposite direction. An electro-chemical combination of hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ) to water creates electrical current with high efficiency and, if pure hydrogen (H 2 ) is used as fuel gas, without emission of pollutants and carbon dioxide (CO 2 ). Also with a technical fuel gas, for example natural gas or coal gas, and with air (which can also be enriched with oxygen (O 2 )) instead of pure oxygen (O 2 ) A fuel cell generates significantly fewer pollutants and less carbon dioxide (CO 2 ) than other energy producers that work with fossil fuels. The technical implementation of the principle of the fuel cell has led to different solutions, namely with different types of electrolytes and with operating temperatures between 80 ° C and 1000 ° C.

In Abhängigkeit von ihrer Betriebstemperatur werden die Brennstoffzellen in Nieder-, Mittel- und Hochtemperatur- Brennstoffzellen eingeteilt, die sich wiederum durch ver­ schiedene technische Ausführungsformen unterscheiden. Depending on their operating temperature, the Fuel cells in low, medium and high temperature Fuel cells divided, which are in turn ver distinguish different technical embodiments.  

Bei dem aus einer Vielzahl von Hochtemperatur-Brennstoffzel­ len sich zusammensetzenden Hochtemperatur-Brennstoffzellen­ stapel (in der Fachliteratur wird ein Brennstoffzellenstapel auch "Stack" genannt) liegen unter einer oberen Verbundlei­ terplatte, welche den Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapel abdeckt, der Reihenfolge nach wenigstens eine Schutzschicht, eine Kontaktschicht, eine Elektrolyt-Elektroden-Einheit, eine weitere Kontaktschicht, eine weitere Verbundleiterplatte, usw.From a variety of high-temperature fuel cells high-temperature fuel cells stack (in the specialist literature is a fuel cell stack also called "stack") are under an upper compound terplatte, which the high temperature fuel cell stack covers, in order, at least one protective layer, a contact layer, an electrolyte electrode unit, a another contact layer, another composite circuit board, etc.

Die Elektrolyt-Elektroden-Einheit umfaßt dabei zwei Elektro­ den und einen zwischen den beiden Elektroden angeordneten, als Membran ausgeführten Festelektrolyten. Dabei bildet je­ weils eine zwischen benachbarten Verbundleiterplatten liegen­ de Elektrolyt-Elektroden-Einheit mit den beidseitig an der Elektrolyt-Elektroden-Einheit unmittelbar anliegenden Kon­ taktschichten eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle, zu der auch noch die an den Kontaktschichten anliegenden Seiten je­ der der beiden Verbundleiterplatten gehören. Dieser Typ und weitere Brennstoffzellen-Typen sind beispielsweise aus dem "Fuel Cell Handbook" von A. J. Appleby und F. R. Foulkes, 1989, Seiten 440 bis 454, bekannt.The electrolyte-electrode unit comprises two electric the one and one arranged between the two electrodes, Solid electrolytes designed as membranes. Thereby forms because there are between adjacent composite circuit boards de Electrolyte electrode unit with the on both sides of the Electrolyte-electrode unit immediately adjacent con clock layers a high temperature fuel cell to which also the sides adjacent to the contact layers that of the two composite circuit boards belong. This guy and further fuel cell types are, for example, from the "Fuel Cell Handbook" by A.J. Appleby and F.R. Foulkes, 1989, pages 440 to 454.

Bei zunehmender Betriebsdauer treten in der Hochtemperatur- Brennstoffzelle bzw. im Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapel Korrosionserscheinungen auf. Als Korrosion bezeichnet man die chemische oder elektrochemische Reaktion eines metallischen Werkstoffes mit seiner Umgebung. Die Reaktion bewirkt eine meßbare Veränderung des Werkstoffes und kann zu einem Korro­ sionsschaden, einer nachteiligen und qualitätsmindernden Ver­ änderung des Werkstoffes, führen.As the operating time increases, high-temperature Fuel cell or in the high-temperature fuel cell stack Signs of corrosion. This is called corrosion chemical or electrochemical reaction of a metallic Material with its surroundings. The reaction causes one measurable change in the material and can lead to a corrosion damage, a disadvantageous and quality-reducing Ver change the material.

Die metallischen Verbundleiterplatten des Hochtemperatur- Brennstoffzellenstapels (Verbundleiterplatten die innerhalb des Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapels angeordnet sind werden auch als bipolare Platten bezeichnet) enthalten Chrom (Cr). Während des Betriebes reagiert das Chrom (Cr) der Ver­ bundleiterplatten mit dem als Betriebsmittel zugeführten Sau­ erstoff (O2). Es kommt zur Ausbildung einer ausgehärteten Crom(III)-Oxidschicht auf derjenigen Seite der Verbundleiter­ platten, die der als Kathode ausgeführten Elektrode zugewandt ist. Da der Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapel eine große Anzahl von Verbundleiterplatten aufweist, entsteht somit auch eine große Anzahl unerwünschter Crom(III)-Oxidschichten.The metallic composite printed circuit boards of the high-temperature fuel cell stack (composite printed circuit boards which are arranged within the high-temperature fuel cell stack are also referred to as bipolar plates) contain chromium (Cr). During operation, the chromium (Cr) of the composite circuit boards reacts with the oxygen (O 2 ) supplied as the operating medium. A hardened chromium (III) oxide layer is formed on the side of the composite conductor which faces the electrode designed as a cathode. Since the high-temperature fuel cell stack has a large number of composite printed circuit boards, a large number of undesirable chromium (III) oxide layers are also formed.

Begrenzte Rohstoffkapazitäten und umweltpolitische Themen ma­ chen eine Wiederverwendung der Werkstoffe der Komponenten der Hochtemperatur-Brennstoffzellen bzw. der Hochtemperatur- Brennstoffzellenstapel nach beendeter Lebensdauer derselbigen notwendig. Einerseits ist die Wiederverwendung nach erfolgter Reinigung der ursprünglichen Komponenten wünschenswert, ande­ rerseits sollen nach erfolgtem Recyclingprozeß die Werkstoffe für eine Herstellung neuer Komponenten verwendet werden.Limited raw material capacities and environmental issues ma reuse the materials of the components of the High-temperature fuel cells or the high-temperature Fuel cell stack after the life of the same necessary. On the one hand, the reuse is done after Cleaning of the original components desirable, other on the other hand, the materials should be after the recycling process be used for the production of new components.

Bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wer­ den die ausgehärteten Crom(III)-Oxidschichten durch Sand­ strahlen entfernt oder aufgelöst. Das Sandstrahlen ist ein Verfahren der mechanischen Oberflächenreinigung von korro­ dierten Bauteilen zum Aufrauhen usw., wobei z. B. Quarzsand von 0,5 bis 1,5 mm Durchmesser mit Hilfe von Druckluftgeblä­ sen auf die zu reinigenden Flächen geschleudert wird. Das Verfahren erweist sich als sehr aufwendig. Außerdem wird da­ durch auch die Oberfläche der unter der ausgehärteten Crom(III)-Oxidschicht liegenden Verbundleiterplatte beschä­ digt oder sogar teilweise abgetragen. Nach Anwendung des Ver­ fahrens hat sich die Oberfläche der Verbundleiterplatte, bei­ spielsweise durch das Auftreten von Rissen, verändert.In a method known from the prior art who the hardened Crom (III) oxide layers through sand radiate away or dissolved. The sandblasting is one Process of mechanical surface cleaning of corro Ded components for roughening, etc., z. B. quartz sand from 0.5 to 1.5 mm in diameter with the help of compressed air fans is thrown onto the surfaces to be cleaned. The The process proves to be very complex. Also there through also the surface of the cured under the Crom (III) oxide layer on the composite printed circuit board damaged or even partially removed. After applying ver driving has the surface of the composite circuit board, at changed, for example, by the appearance of cracks.

In einem weiteren Verfahren werden die Crom(III)-Oxidschich­ ten in einer meist sauren wässerigen Lösung durch Zusatz von starken Oxidationsmitteln aufgelöst. Das Verfahren ist ein sehr langwieriger Prozeß, der einen Zeitraum von mehreren Ta­ gen in Anspruch nimmt.In a further process the Crom (III) -Oxidschich in a mostly acidic aqueous solution by adding  strong oxidizing agents dissolved. The procedure is a very lengthy process that takes several days gene claims.

Außerdem ist aus dem "Gmelins Handbuch der anorgangischen Chemie", System-Nr. 52: Chrom, Teil A - Lieferung 1, 8. Aufl., Verlag Chemie GmbH, Weinheim (1962), Seiten 196-205, ein Verfahren zum Aufschluß von Chrom(III)-Oxid zu entnehmen, wobei das Chromoxid in Form von Chromeisenstein vorliegt. Bei diesem Verfahren erfolgt der Aufschluß in einer Schmelze aus einem Hydroxid (Natriumhydroxid) und einem Oxidationsmittel (Braunstein oder Permanganat).In addition, from the "Gmelins Handbook the Inorgangische Chemie ", System No. 52: Chromium, Part A - Delivery 1, 8. Ed., Verlag Chemie GmbH, Weinheim (1962), pages 196-205, to extract a process for the digestion of chromium (III) oxide, the chrome oxide being in the form of chrome iron stone. At this process is carried out in a melt a hydroxide (sodium hydroxide) and an oxidizing agent (Manganese dioxide or permanganate).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine neue Ver­ wendung eines Verfahrens zum Auflösen einer ausgehärteten Chrom(III)-Oxidschicht anzugeben, bei dem die Auflösung der ausgehärteten Chrom(III)-Oxidschicht in einer kurzen Zeitspan­ ne erfolgt und im wesentlichen keine Beschädigungen auf der Oberfläche der Komponente auftreten, von der die Oxidschicht abgelöst wird.The invention is based on the object a new Ver application of a method of dissolving a cured Chromium (III) oxide layer to specify, in which the dissolution of the cured chrome (III) oxide layer in a short span of time ne occurs and essentially no damage to the Surface of the component occur from which the oxide layer is replaced.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Auflösen einer ausgehärteten Chrom(III)-Oxidschicht, wobei die ausgehärtete Chrom(III)-Oxidschicht in einer Schmelze aus einem Hydroxid unter Zusatz von Oxidationsmitteln erwärmt wird, beim Zerle­ gen eines Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapels verwendet. Dabei wird das unlösliche Chrom(III)-Oxid in lösliches Chrom(VI)-Oxid überführt.According to the invention, a method for resolving a hardened chromium (III) oxide layer, the hardened Chromium (III) oxide layer in a melt from a hydroxide is heated with the addition of oxidizing agents, at Zerle gene used a high temperature fuel cell stack. The insoluble chromium (III) oxide becomes soluble Chromium (VI) oxide transferred.

Hydroxide sind im weitesten Sinne eine Sammelbezeichnung für sämtliche Verbindungen, die eine einwertige Atomgruppierung (OH) als funktionelle Gruppe oder als Ion enthalten. Die aus­ gehärtete Chrom(III)-Oxidschichicht wird bei diesem Verfahren in einer Schmelze (als "Schmelzen" bezeichnet man den Übergang eines Stoffes vom festen in den flüssigen Aggregatzustand) aus einem Hydroxid und einem Oxidationsmittel erwärmt. Die Oxidschicht wird in einer kurzen Zeitdauer von etwa 10 Minu­ ten von einer Komponente, auf der sie sich ausgebildet hat, entfernt. Die metallische Oberflächenbeschaffenheit der Kom­ ponente wird dabei nicht verändert, d. h. daß die Oberfläche der Komponente im wesentlichen nicht beschädigt oder aufge­ löst wird. Dadurch kann die Komponente nach erfolgter Reini­ gung, d. h. nach dem Auflösen der Oxidschicht wiederverwendet werden. Die Werkstoffkosten zum Herstellen einer neuen Kompo­ nente werden somit eingespart. Das Verfahren erweist sich als Zeit- und kostensparend.In the broadest sense, hydroxides are a collective name for all compounds that have a monovalent atomic grouping (OH) as a functional group or as an ion. The out Hardened chromium (III) oxide layer is used in this process a melt (referred to as "melting" the transition of a substance from the solid to the liquid state)  heated from a hydroxide and an oxidizing agent. The Oxide layer is in a short period of about 10 minutes component of which it has been trained away. The metallic surface texture of the com component is not changed, i. H. that the surface the component is essentially not damaged or broken is resolved. This allows the component to be cleaned after cleaning gung, d. H. reused after dissolving the oxide layer will. The material costs for producing a new compo savings are thus saved. The procedure turns out to be Time and cost saving.

Vorzugsweise wird ein Gemisch verwendet, insbesondere ein eu­ tektisches Gemisch aus wenigstens zwei Hydroxiden. Durch die Verwendung eines eutektischen Gemisches, wobei die Hydroxide nicht im festen Zustand aber im flüssigen Zustand dagegen völlig miteinander mischbar sind, kann die Reaktionstempera­ tur variabel eingestellt werden.A mixture is preferably used, in particular an eu tectic mixture of at least two hydroxides. Through the Use of a eutectic mixture, the hydroxides however, not in the solid state but in the liquid state are completely miscible with each other, the reaction temperature can be set variably.

In einer weiteren Ausgestaltung wird ein Alkalihydroxid als Hydroxid verwendet. Als Alkalihydroxid werden beispielsweise Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid oder Lithiumhydroxid verwen­ det. Die Alkalihydroxide zeichnen sich durch einen niedrigen Schmelzpunkt aus.In a further embodiment, an alkali metal hydroxide is used as Hydroxide used. As alkali hydroxide, for example Use potassium hydroxide, sodium hydroxide or lithium hydroxide det. The alkali hydroxides are characterized by a low Melting point.

Vorzugsweise wird ein Peroxid als Oxidationsmittel verwendet. Beispielsweise können als Peroxid Natriumperoxid (Na2O2), Ka­ liumperoxid (K2O2) oder Lithiumperoxid (Li2O2) verwendet wer­ den.A peroxide is preferably used as the oxidizing agent. For example, sodium peroxide (Na 2 O 2 ), potassium peroxide (K 2 O 2 ) or lithium peroxide (Li 2 O 2 ) can be used as the peroxide.

Insbesondere kann Kaliumpermanganat (KMnO4) als Oxidations­ mittel verwendet werden. Kaliumpermanganat erweist sich be­ reits in verdünnter Lösung als starkes Oxidationsmittel. Dar­ über hinaus ist es kostengünstig zu erwerben. In particular, potassium permanganate (KMnO 4 ) can be used as an oxidizing agent. Potassium permanganate is already a strong oxidizing agent in dilute solution. In addition, it is inexpensive to purchase.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltung sind in den Unteransprü­ chen beschrieben. Further advantageous embodiments are in the subclaims Chen described.  

Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer Weiterbil­ dungen werden drei Ausführungsbeispiele anhand einer FIG er­ läutert, in der eine Vorrichtung zum Auflösen einer ausgehär­ teten Crom(III)-Oxidschicht gemäß der Erfindung schematisch dargestellt ist.For a better understanding of the invention and its further development three exemplary embodiments are based on a FIG purifies in which a device for dissolving a cured tested chromium (III) oxide layer according to the invention schematically is shown.

In der FIG erkennt man eine Vorrichtung 2 zum Durchführen ei­ nes Verfahrens zum Auflösen einer ausgehärteten Crom(III)- Oxidschicht 4. Die Vorrichtung 2 umfaßt eine mit einer Schmelze 6 aufgefüllte Wanne 8, wobei die Wanne vorzugsweise aus Nickel (Ni) besteht, und eine in der FIG nicht näher dar­ gestellte Heizeinrichtung. Auf einem Boden 10 der Wanne 8 ist eine metallische Verbundleiterplatte 12 einer Hochtemperatur- Brennstoffzelle angeordnet. Die metallische Verbundleiter­ platte 12 besteht aus CrFe5Y2O31 und enthält somit Crom (Cr). Die Verbundleiterplatte 12 ist an einer Oberfläche 14 mit der ausgehärteten Crom(III)-Oxidschicht (Schicht 4) versehen. Die Schicht 4 hat sich während des Betriebes der Hochtemperatur- Brennstoffzelle bei der Reaktion zwischen dem Sauerstoff (O2) des Betriebsmittels und dem Crom (Cr) aus der metallischen Verbundleiterplatte 12 ausgebildet. Die Schmelze 6 in der Wanne 8 bedeckt die Verbundleiterplatte 12 und die Schicht 4 vollständig.A device 2 for carrying out a method for dissolving a hardened Crom (III) oxide layer 4 can be seen in the FIG. The device 2 comprises a tub 8 filled with a melt 6 , the tub preferably consisting of nickel (Ni), and a heating device not shown in the FIG. A metallic composite printed circuit board 12 of a high-temperature fuel cell is arranged on a bottom 10 of the tub 8 . The metallic composite printed circuit board 12 consists of CrFe5Y 2 O 3 1 and thus contains Crom (Cr). The composite printed circuit board 12 is provided on one surface 14 with the hardened chromium (III) oxide layer (layer 4 ). Layer 4 has formed during the operation of the high-temperature fuel cell in the reaction between the oxygen (O 2 ) of the operating medium and the chromium (Cr) from the metallic composite printed circuit board 12 . The melt 6 in the tub 8 completely covers the composite printed circuit board 12 and the layer 4 .

In diesem Ausführungsbeispiel enthält die Schmelze 6 Kalium­ hydroxid (KOH) und Kaliumpermanganat (KMnO4), wobei letzteres als Oxidationsmittel dient. Die Schmelze 6 enthält etwa 90 Gew.-% des Hydroxids und 10 Gew.-% des Oxidationsmittels.In this embodiment, the melt contains 6 potassium hydroxide (KOH) and potassium permanganate (KMnO 4 ), the latter serving as an oxidizing agent. The melt 6 contains about 90% by weight of the hydroxide and 10% by weight of the oxidizing agent.

Zum Auflösen wird die Schicht 4 in der Schmelze 6 für etwa 10 Minuten bei einer Temperatur zwischen 250 und 450°C, vorzugs­ weise über 300°C, erwärmt. Durch Oxidation der ausgehärteten Crom(III)-Oxidschicht 4 mit dem Kaliumpermanganat (KMnO4) wird das nichtlösliche Chrom(III) in lösliches Crom(VI) umge­ wandelt. Dadurch wird die unerwünschte Schicht 4 in kürzester Zeit entfernt. Nach dem Entfernen und Auflösen der störenden Schicht 4 werden keine Schäden, wie beispielsweise Kratzspu­ ren oder Abtragungen, auf der Oberfläche 14 der Verbundlei­ terplatte 12 beobachtet. Die Verbundleiterplatte 12 kann nun einer neuen Verwendung zugeführt werden.To dissolve the layer 4 in the melt 6 for about 10 minutes at a temperature between 250 and 450 ° C, preferably over 300 ° C, heated. The non-soluble chromium (III) is converted into soluble chromium (VI) by oxidation of the hardened chromium (III) oxide layer 4 with the potassium permanganate (KMnO 4 ). As a result, the unwanted layer 4 is removed in the shortest possible time. After removing and dissolving the interfering layer 4 , no damage, such as scratches or erosions, are observed on the surface 14 of the composite circuit board 12 . The composite printed circuit board 12 can now be used for a new purpose.

In diesem Ausführungsbeispiel wird Kaliumhydroxid (KOH) als Hydroxid, genauer gesagt als Alkalihydroxid verwendet. Genau­ so gut kann als Alkalihydroxid auch Natriumhydroxid (NaOH) oder auch Lithiumhydroxid (LiOH) verwendet werden. Desweite­ ren können auch Erdalkalihydroxide als Hydroxide für die Schmelze 6 verwendet werden.In this embodiment, potassium hydroxide (KOH) is used as the hydroxide, more specifically as the alkali hydroxide. Sodium hydroxide (NaOH) or lithium hydroxide (LiOH) can be used as well as alkali hydroxide. Furthermore, alkaline earth metal hydroxides can also be used as hydroxides for the melt 6 .

Als Oxidationsmittel eignen sich neben dem Kaliumpermanganat (KMnO4) besonderst gut die Peroxide, beispielsweise Natrium­ peroxid (Na2O2), Lithiumperoxid (Li2O2), Kaliumperoxid (K2O2) oder Bariumperoxid (BaO2). Der Einfachheit halber wird das Oxidationsmittel bereits zur Schmelze 6 aus dem Hydroxid zu­ gegeben. Andererseits kann das Oxidationsmittel aber auch nach der Trennung der Schicht 4 in der Schmelze 6 aus dem Hydroxid zugegeben werden.In addition to potassium permanganate (KMnO 4 ), the peroxides are particularly suitable as oxidizing agents, for example sodium peroxide (Na 2 O 2 ), lithium peroxide (Li 2 O 2 ), potassium peroxide (K 2 O 2 ) or barium peroxide (BaO 2 ). For the sake of simplicity, the oxidizing agent is already added to the melt 6 from the hydroxide. On the other hand, the oxidizing agent can also be added from the hydroxide after the layer 4 in the melt 6 has been separated.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Gemisch, ins­ besondere ein eutektisches Gemisch aus wenigstens zwei Hydro­ xiden, als Schmelze 6 verwendet. In der Praxis besonders be­ währt hat sich ein eutektisches Gemisch aus Kaliumhydroxid (KOH), aus Natriumhydroxid (NaOH) und aus Lithiumhydroxid (LiOH). Durch die Verwendung eines Gemisches läßt sich der Temperaturbereich zum Durchführen des Verfahrens zum Auflösen der Schicht 4 in weiten Grenzen einstellen.In a further exemplary embodiment, a mixture, in particular a eutectic mixture of at least two hydrooxides, is used as the melt 6 . A eutectic mixture of potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH) and lithium hydroxide (LiOH) has proven particularly useful in practice. By using a mixture, the temperature range for carrying out the method for dissolving the layer 4 can be set within wide limits.

Das Verfahren zum Auflösen der Schicht 4 in der Schmelze 6 hat den Vorteil, daß die Oxidation und damit das Auflösen der Schicht 4 bei hohen Temperaturen durchgeführt werden kann. The method for dissolving the layer 4 in the melt 6 has the advantage that the oxidation and thus the dissolution of the layer 4 can be carried out at high temperatures.

Dadurch wird gewährleistet, daß das Verfahren in sehr kurzen Zeitabschnitten durchgeführt werden kann.This ensures that the process is very short Periods can be done.

In einem dritten Ausführungsbeispiel wird das Verfahren beim Zerlegen eines Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapels, der sich aus einer Vielzahl von Hochtemperatur-Brennstoffzellen zusammensetzt, angewendet. Beim Hochtemperatur-Brennstoffzel­ lenstapel sind die Komponenten, aus denen dieser sich zusam­ mensetzt, durch ein Glaslot zusammengefügt. Neben den uner­ wünschten ausgehärteten Crom(III)-Oxidschichten 4 werden beim Eintauchen des gesamten Hochtemperatur-Brennstoffzellensta­ pels in die Schmelze 6 neben diesen Schichten 4 auch die Glaslote zum Zusammenfügen der Komponenten entfernt. Nach An­ wendung des Verfahrens ist der gesamte Hochtemperatur-Brenn­ stoffzellenstapel in seine Komponenten zerlegt. Die Komponen­ ten des Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapels können nach erfolgter Zerlegung wiederum zu einem neuen Hochtemperatur- Brennstoffzellenstapel zusammengesetzt werden. Somit kann ein neuer Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapel aus Komponenten zusammengesetzt werden, die bereits einmal beim Betrieb ver­ wendet wurden. Die Kosten für einen neuen Hochtemperatur- Brennstoffzellenstapel reduzieren sich somit nur auf die Zer­ legung eines alten Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapels in seine Komponenten und auf einen Zusammenbau dieser bereits einmal eingesetzten Komponenten zu einem neuen Hochtempera­ tur-Brennstoffzellenstapel. Die Kosten für einen neuen Hoch­ temperatur-Brennstoffzellenstapel, d. h. einen sozusagen wie­ der aufgearbeiteten Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapel, sind somit sehr gering im Verhältnis zu einem Hochtemperatur- Brennstoffzellenstapel, der sich aus neuen Komponenten zusam­ mensetzt.In a third exemplary embodiment, the method is used in the disassembly of a high-temperature fuel cell stack which is composed of a multiplicity of high-temperature fuel cells. In the high-temperature fuel cell stack, the components from which it is made up are joined by a glass solder. In addition to the unwanted desired cured Crom (III) oxide layers 4 are removed by immersion of the entire high-temperature Brennstoffzellensta pels into the melt 6 in addition to these layers 4 and the glass solders for assembling the components. After application of the process, the entire high-temperature fuel cell stack is broken down into its components. After dismantling, the components of the high-temperature fuel cell stack can in turn be put together to form a new high-temperature fuel cell stack. This means that a new high-temperature fuel cell stack can be assembled from components that have already been used during operation. The costs for a new high-temperature fuel cell stack are thus reduced only to the disassembly of an old high-temperature fuel cell stack into its components and to the assembly of these components that have already been used to form a new high-temperature fuel cell stack. The costs for a new high-temperature fuel cell stack, ie a refurbished high-temperature fuel cell stack, so to speak, are therefore very low in relation to a high-temperature fuel cell stack, which is composed of new components.

Claims (15)

1. Verwendung eines Verfahrens, bei dem eine ausgehärtete Chrom(III)-Oxidschicht (4) in einer Schmelze (6) aus einem Hydroxid und aus einem Oxidationsmittel erwärmt wird, beim Zerlegen eines Hochtemperatur-Brennstoffzellenstapels.1. Use of a method in which a hardened chromium (III) oxide layer ( 4 ) is heated in a melt ( 6 ) from a hydroxide and from an oxidizing agent when dismantling a high-temperature fuel cell stack. 2. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ge­ misch, insbesondere ein eutektisches Gemisch aus wenigstens zwei Hydroxiden, als Schmelze (6) verwendet wird.2. Use of the method according to claim 1, characterized in that a Ge mixture, in particular a eutectic mixture of at least two hydroxides, is used as the melt ( 6 ). 3. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkalihydroxid als Hydroxid verwendet wird.3. Use of the method according to one of claims 1 or 2, characterized in that a Alkali hydroxide is used as the hydroxide. 4. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kalium­ hydroxid (KOH) als Alkalihydroxid verwendet wird.4. Use of the method according to claim 3, characterized in that potassium hydroxide (KOH) is used as the alkali hydroxide. 5. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Natrium­ hydroxid (NaOH) als Alkalihyroxid verwendet wird.5. Use of the method according to claim 3, characterized in that sodium hydroxide (NaOH) is used as alkali hydroxide. 6. Verwendung des Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Lithium­ hydroxid (LiOH) als Alkalihyroxid verwendet wird.6. Use of the method according to claim 3, characterized in that lithium hydroxide (LiOH) is used as alkali hydroxide. 7. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erdalkalihydroxid als Hydroxid verwendet wird. 7. Use of the method according to one of claims 1 or 2, characterized in that a Alkaline earth metal hydroxide is used as the hydroxide.   8. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Peroxid als Oxidationsmittel verwendet wird.8. Use of the method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a Peroxide is used as an oxidizing agent. 9. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Kalium­ peroxid (K2O2) als Peroxid verwendet wird.9. Use of the method according to claim 8, characterized in that potassium peroxide (K 2 O 2 ) is used as the peroxide. 10. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Natrium­ peroxid (Na2O2) als Peroxid verwendet wird.10. Use of the method according to claim 8, characterized in that sodium peroxide (Na 2 O 2 ) is used as the peroxide. 11. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Lithium­ peroxid (Li2O2) als Peroxid verwendet wird.11. Use of the method according to claim 8, characterized in that lithium peroxide (Li 2 O 2 ) is used as the peroxide. 12. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Kalium­ permanganat (KMnO4) als Oxidationsmittel verwendet wird.12. Use of the method according to one of claims 1 to 8, characterized in that potassium permanganate (KMnO 4 ) is used as the oxidizing agent. 13. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelze (6) etwa 10 Gew.-% an Oxidationsmittel zugegeben werden.13. Use of the method according to one of claims 1 to 12, characterized in that about 10% by weight of oxidizing agent is added to the melt ( 6 ). 14. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze (6) auf eine Temperatur zwischen 250 und 450°C erwärmt wird.14. Use of the method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the melt ( 6 ) is heated to a temperature between 250 and 450 ° C. 15. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgehärtete Chrom(III)-Oxidschicht (4) für etwa 10 Minuten in der Schmelze (6) erwärmt wird.15. Use of the method according to one of claims 1 to 14, characterized in that the hardened chromium (III) oxide layer ( 4 ) is heated for about 10 minutes in the melt ( 6 ).
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, System-Nr.52:Chrom, Teil A-Lieferung 1, 8.Aufl., Verlag Chemie GmbH, Weinheim (1962) S.196-205 *

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