DE69314733T2

DE69314733T2 - Brennstoffzellenanlage

Info

Publication number: DE69314733T2
Application number: DE69314733T
Authority: DE
Inventors: Kosuke Akagi
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1993-08-16
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2013-08-17
Also published as: EP0585709B1; DE69314733D1; EP0585709A1; US5376473A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem, insbesondere ein Brennstoffzellensystem, das eine Mehrzahl von Brennstoffzellen aufweist, die zum Bilden einer Zellbaugruppe gestapelt sind, mit verschiedenen Arten von Trennmitteln, die die Brennstoffzellen teilen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein konventionelles oben erwähntes Brennstoffzellensystem ist in Figur 26 dargestellt. Dieses Brennstoffzellensystem enthält Paare von ersten sich gegenüberliegenden, länglichen Trennmitteln 21 und Paare von zweiten sich gegenüberliegenden, länglichen Trennmitteln 22, die alternierend in parallelen Kreuzen gestapelt sind. Mit jeder Zelle C werden gegenüberliegende Seiten, die Öffnungen intrazellulärer Passagen p1 definieren, über den ersten Trennmitteln 21 angeordnet, während gegenüberliegende Seiten, die keine solchen Öffnungen haben, von zweiten Trennmitteln 22 flankiert werden. Dieses Arrangement wird zum Bilden einer Zellbaugruppe NC wiederholt, die eine Mehrzahl rechtwinkliger plattenartiger Zellen C beinhaltet, die unter Bildung von Zwischenräumen gestapelt sind. Eine interzelluläre Passage p2 wird zwischen einem benachbarten Paar von Zellen C gebildet. Die intrazellulären Passagen pl und interzellulären Passagen p2 werden voneinander gasdicht durch dichten Kontakt zwischen Zellen C und ersten Trennmitteln 21 und zwischen Zellen C und zweiten Trennmitteln 22 getrennt.
Mittel zum Definieren der Gaspassage 11 sind jeweils mit den vier Seiten der Zellbaugruppe NC verbunden. Jedes Mittel zum Definieren von Gaspassagen 11 ist kastenförmig, z. B. mit einer öffnenden Seite, die mit einer Seite der Zellbaugruppe NC verbunden ist. Das Paar von Mitteln zum Definieren von Gaspassagen 11, das kommunizierend mit der intrazellulären Passage p1 verbunden ist, stellt jeweils eine Sauerstoff enthaltende Gasversorgungspassage Ks und eine Sauerstoff enthaltende Gasentsorgungspassage Hs bereit. Das Paar von Mitteln zum Definieren von Gaspassagen 11, das kommunizierend mit der interzellulären Passage p2 verbunden ist, stellt jeweils eine Brennstoffgasversorgungspassage Kf und eine Brennstoffgasentsorgungspassage Hf zur Verfügung.
Das bekannte Brennstoffzellensystem hat jedoch ein Problem bezüglich der Verbindung zwischen den Seiten der Zellbaugruppe NC und den Mitteln zum Definieren von Gaspassagen 11. Zum Beispiel wird eine Seitenfläche der Zellbaugruppe NC durch Seitenflächen 218 der ersten Trennmittel 21 und Stirnflächen 22A der zweiten Trennmittel 22 definiert. Diese Seitenflächen der Zellbaugruppe NC neigen dazu, wegen Dimensionsfehlern der Trennmittel 21 und 22 uneben zu sein. Deshalb ist es notwendig, sehr komplizierte Dichtungsstrukturen an Positionen der Verbindung zwischen dem Mittel zum Definieren von Gaspassagen 11 und der Seitenfläche der Zellbaugruppe NC bereitzustellen. Alternativ müssen die Trennmittel 21 und 22 mit verbesserter Präzision gefertigt werden. Das erhöht die Herstellungskosten, so daß das System unbrauchbar wird.
Ein ähnliches Zellsystem ist aus der JP-A 3 276 566 bekannt, die Trennwandmaterialien zeigt, die eng an den Randbereichen der Zelle sitzen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des oben erwähnten Standes der Technik gemacht und ihre Aufgabe ist es ein Brennstoffzellensystem zur Verfügung zu stellen mit einer Verbesserung bezüglich der Verringerung dimensionaler Fehler und der Komponenten, die beim Stapeln einer Mehrzahl von Zellen benutzt werden, und die Dichtungsstrukturen zu vereinfachen, die beim Verbinden von Mitteln zum Definieren von Gaspassagen benutzt werden.
Diese Aufgabe wird bezüglich der vorliegenden Erfindung durch ein Brennstoffzellensystem erfüllt, das die in Anspruch 1 erwähnten Merkmale hat.
Säulen werden jeweils entlang der Enden der Zellbaugruppe errichtet. Jede der Säulen hat eine planare Kontaktfläche, die sich longitudinal daran erstreckt. Die Kontaktfläche ist in Staperichtung der Zellbaugruppe zum inneren der Zellbaugruppe gerichtet. Erste und zweite Trennmittel sind im engen Kontakt mit den Säulen fixiert. Die ersten und zweiten Trennmittel haben Stirnflächen, um dichten Kontakt mit den Kontaktflächen der Säulen herzustellen.
Zuerst wird jedes der ersten Trennmittel in einer Richtung auswärts der Zellbaugruppe und im wesentlichen senkrecht zur Staperichtung bewegt bis zum Kontakt mit zwei der Säulen. Die gegenüberliegenden Stirnflächen eines jeden der ersten Trennmittel werden gegen die Kontaktflächen der zwei Säulen gepreßt. Auf diese Art werden die ersten Trennmittel als ein im wesentlichen paralleles Paar angeordnet. Als nächstes wird eine Zelle montiert, um das Paar erster Trennmittel zu überbrücken. In diesem Zustand ist diese Zelle nicht in Kontakt mit den Säulen. Nachträglich werden die zweiten Trennmittel zwischen den Säulen und der Zelle angeordnet, um die Zelle in einem Gebiet zu fixieren, das von den Säulen umgeben wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die zweiten Trennmittel in dichtem Kontakt mit den Säulen plaziert. Die zweiten Trennmittel und die Zelle haben in Staperichtung der Zelle im wesentlichen die gleiche Dicke. Ein weiteres Paar von ersten Trennmitteln wird auf der Zelle und den zweiten Trennmitteln plaziert. Dann werden eine weitere Zelle und weitere zweite Trennmittel wie oben angegeben angeordnet. Diese Schritte werden wiederholt, um eine Mehrzahl von Zellen zu stapeln, um die Zellbaugruppe zu bilden.
Gemäß dieser Konstruktion könnten die ersten und zweiten Trennmittel in dichtem Kontakt mit den Kontaktflächen der Säulen plaziert werden, sogar wenn dimensionale Fehler bei den ersten und zweiten Trennmitteln auftreten sollten. Deshalb ist diese Konstruktion in der Lage, dimensionale Fehler der ersten und zweiten Trennmittel zu absorbieren. Wo Mittel zum Definieren von Gaspassagen an den Seiten der Zellbaugruppe bereitgestellt werden, wird eine öffnende Seite von jedem Mittel zum Definieren von Gaspassagen mit zwei Säulen verbunden. Diese Konstruktion erfordert keine komplizierte Dichtungsoperation wie beim Stand der Technik, sogar wenn die Seiten der Zelle unebene Seitenflächen der Zellbaugruppe bilden. Es werden nicht nur die Dichtungsstrukturen für die Mittel zum Definieren von Gaspassagen vereinfacht, sondem es wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Dichtwirkung sichergestellt.
Weitere und andere Merkmale, Eigenschaften und Effekte der Erfindung werden in der folgenden detaillierteren Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen offenbart.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 (a) und (b) sind perspektivische Ansichten, teilweise im Schnitt, wobei jede eine Zelle zur Benutzung in einem Brennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 2 ist eine perspektivische Exposionsansicht eines Brennstoffzellensystems in einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 3 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in der ersten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von ersten Trennmitteln;
Figur 4 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in der ersten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von zweiten Trennmitteln;
Figur 5 ist eine perspektivische Exposionsansicht eines Brennstoffzellensystems in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 6 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in der zweiten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von ersten Trennmitteln;
Figur 7 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems gemäß der zweiten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von zweiten Trennmitteln;
Figur 8 ist eine perspektivische Exposionsansicht eines Brennstoffzellensystems in einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 9 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in der dritten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von ersten Trennmitteln;
Figur 10 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in der dritten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von zweiten Trennmitteln;
Figur 11 ist eine perspektivische Exposionsansicht eines Brennstoffzellensystems in einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 12 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in der vierten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von ersten Trennmitteln;
Figur 13 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in der vierten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von zweiten Trennmitteln;
Figur 14 ist eine perspektivische Exposionsansicht eines Brennstoffzellensystems in einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
Figur 15 ist eine perspektivische Exposionsansicht eines Brennstoffzellensystems in einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 16 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in der sechsten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von ersten Trennmitteln;
Figur 17 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems gemäß einer sechsten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von Abstandhaltern und eine Zelle;
Figur 18 ist eine Ansicht, die eine Sequenz zur Konstruktion des Brennstoffzellensystems gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt;
Figur 19 ist eine perspektivische Expiosionsansicht des Brennstoffzellensystem in einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 20 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in der siebten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von Trennmitteln;
Figur 21 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems gemäß der siebten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von Abstandshaltern und einer Zelle;
Figur 22 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in einer achten Ausführungsform der Erfindung und zeigt obere Oberflächen von Abstandshaltern und einer Zelle;
Figur 23 ist eine perspektivische Exposionsansicht des Brennstoffzellensystems in einer neunten Ausfiihrungsform der Erfindung;
Figur 24 ist eine plane Schnittansicht des Brennstoffzellensystems in einer zehnten Ausführungsform und zeigt obere Oberflächen von ersten Trennmitteln;
Figur 25 ist eine perspektivische Exposionsansicht eines Brennstoffzellensystems in einer elften Ausführungsform der Erfindung;
und
Figur 26 ist eine perspektivische Ansicht eines konventionellen Brennstoffzellensystems.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Brennstoffzellensysteme gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Zuerst werden Zellen C in dem Brennstoffzellensystem mit Bezug auf Figur 1(a) beschrieben.
Jede Zelle C hat eine Elektrolytschicht 1 in Form einer rechteckigen Platte und eine Sauerstoffelektrode 2 in Form einer Schicht oder Platte, die an eine Oberfläche der Elektrolytschicht 1 angelegt ist. Die Elektrolytschicht 1 beinhaltet einen Abschnitt la freiliegenden Elektrolytes, der sich entlang der gesamten Länge einer jeden der zwei gegenüberliegenden parallelen Kanten der vier Kanten erstreckt. Eine Brennstoffelektrode 3, die auch in Form einer Schicht oder Platte vorliegt, wird auf der anderen Oberfläche der Elektrolytschicht 1 angelegt, um sich im wesentlichen über deren gesamten Bereich zu erstrecken. Deshalb hat die Zelle C eine 3-Schicht Plattenstruktur von rechteckiger Form, um eine elektromotorische Kraft von der Sauerstoffelektrode 2 und Brennstoffelektrode 3 abzuleiten.
Die Elektrolytschicht 1 wird aus tetragonalem Zirkoniumdioxid, das eine feste Lösung von Ytterbium in ungefähr 3 mol% ist, oder anderem angemessenen Material gebildet. Die Sauerstoffelektrode 2 wird aus Lanthanmanganoxyd oder anderem angemessenen Material gebildet. Die Brennstoffelektrode 3 wird aus einem Zement von Nickel und Zirkoniumdioxid oder anderem angemessenen Material gebildet.
Nummer 4 bezeichnet einen leitenden Separator. Der Separator 4 enthält einen plattenartigen Bereich 4a, streifenförmige Vorsprünge 4b, die sich entlang einem Paar von parallelen Kanten der vier Kanten des plattenartigen Bereiches 4a erstrecken, und eine Mehrzahl von Rillen 4c, die zwischen den streifenförmigen Vorsprüngen 4b angeordnet sind. Der Separator 4 ist an der Sauerstoffelektrode 2 der dreilagigen Struktur angebracht. Das Paar von streifenförmigen Vorsprüngen 4b und elektrolytaussetzenden Bereichen la erlauben der Mehrzahl von Rillen 4c, die Sauerstoffelektrode 2 zu kontaktieren. Das obige ist die Konstruktion einer jeden Zelle C.
Deshalb werden die Sauerstoffelektrode 2 und der leitende Separator 4 miteinander leitend verbunden, um eine Mehrzahl von intrazellulären Passagen p1 dazwischen zu bilden. Diese intrazellulären Passagen p1 fungieren als Sauerstoff enthaltende Gaspassagen "s".
Die intrazellulären Passagen p1 erstrecken sich zwischen zwei gegenüberliegenden Seiten der Zelle C. Öffnungen der intrazellulären Passagen p1 in eine dieser Seiten fungieren als Sauerstoff enthaltende Gaseinlässe "si", während Öffnungen in der anderen Seite als Sauerstoff enthaltende Gasauslässe "so" fungieren.
Der leitende Separator 4 besteht aus Lanthanchromoxid oder einem anderen angemessenen Material, das Oxidation und Reduktion exzellent widersteht.
Figur 1(b) zeigt ein anderes Beispiel von Zellen C, die in einem Brennstoffzellensystem benutzt werden können.
Diese Zelle C beschäftigt leitende Mittel 5 auf der Sauerstoffseite anstatt der Leisten 4c der Zelle C in Figur 1(a). Dadurch kann der leitende Separator 4 eine vereinfachte Konfiguration haben, die einfach herzustellen ist. Durch Auswahl einer Größe der leitenden Mittel 5 auf der Sauerstoffseite ist es möglich, Bereiche der Sauerstoff enthaltenden Gaspassagen oder Schnittbereiche elektrischer Pfade zwischen dem Separator 4 und der Sauerstoffelektrode 2 anzupassen. Das leitende Mittel 5 auf der Sauerstoffseite kann aus weichem Material hergestellt werden, das durch Herstellungsfehler verursachte Spaltvariationen zwischen dem Separator 4 und der Sauerstoffelektrode 2 ausgleichen kann.
Die leitenden Mittel 5 auf der Sauerstoffseite werden aus Lanthanchromoxid oder einem anderen angemessenen Material gebildet, das Hitze und Oxidation exzellent widersteht.
Als nächstes werden Zellbaugruppen NC beschrieben, die die vorliegende Erfindung ausführen und bei denen eine Mehrzahl von Zellen C, die die oben beschriebene rechtwinklige Plattenstruktur haben, eine über der anderen gestapelt werden.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform Zum Stapeln der Zellen C werden in dieser Ausführungsform Paare von ersten gegenüberliegenden länglichen Trennmitteln 6 in Form von quadratischen Balken und Paare von zweiten gegenüberliegenden länglichen Trennmitteln 7 ebenfalls in Form von quadratischen Balken verwendet. Jede Zelle C wird auf einem Paar von ersten Trennmitteln 6 plaziert, die sich parallel zueinander erstrecken. In diesem Zustand liegen die Seiten der Zelle C, die die Öffnungen der intrazellulären Passage p1 definieren, über dem Paar von ersten Trennmitteln 6. Dann wird ein Paar von zweiten Trennmitteln 7 in Kontakt mit der Zelle C plaziertv wobei keine Passagenöffnungen definiert werden. So wird eine Zellbaugruppe NC aufgebaut, um die ersten und zweiten Trennmittel 6 und 7 zu enthalten, die alternierend in parallelen Kreuzen gestapelt sind, wobei die Zellen C darin angeordnet sind.
Eine Säule 8 wird entlang einer jeden der vier Ecken der Zellbaugruppe NC errichtet. Jede Säule 8 enthält eine Kontaktfläche 8A, die sich davon longitudinal erstreckt und die, in Staperichtung der Zellbaugruppe NC gesehen, zwei Seiten der Zellbaugruppe NC kontinuierlich mit der Ecke gegenüber der Kontaktfläche 8a kreuzt. Auf der anderen Seite haben jedes erste Trennmittel 6 und jedes zweite Trennmittel 7 jeweils geneigte gegenüberliegende Stirnflächen 6A und 7A. Die Kontaktfläche 8A jeder Säule 8 ist in dichtem Kontakt mit den Stirnflächen 6A der ersten Trennmittel 6 und mit den Stirnflächen 7A der zweiten Trennmittel 7.
Insbesondere hat jede Säule 8 einen trapezförmigen Querschnitt, wobei sich eine Seite senkrecht zu den beiden parallelen Seiten erstreckt und die verbleibende Seite unter etwa 45º zu der längeren der beiden parallelen Seiten. Die erwähnte verbleibende Seite definiert die Kontaktfläche 8A.
Die gegenüberliegenden Stirnflächen 6A eines jeden ersten Trennmittels 6 sind in Staperichtung der Zellbaugruppe NC um etwa 45º zu einer seitlichen Oberfläche des Trennmittels 6 geneigt, das zum inneren der Zellbaugruppe NC zeigt. Ähnlich sind die gegenüberliegenden Stirnflächen 7A jedes zweiten Trennmittels 7 um etwa 450 zu einer Seitenfläche des Trennmittels 7 geneigt, das ins Innere der Zelbaugruppe NC zeigt. Jedes der zweiten Trennmittel 7 hat insbesondere eine Dicke in Stapelrichtung, die im wesentlichen der Dicke jeder Zelle C entspricht.
Beim Bauen der Zellbaugruppe NC werden zuerst die vier Säulen 8 an Positionen plaziert, die den vier Ecken der Zellbaugruppe NC entsprechen. Zu dieser Zeit wird jede Kontaktfläche 8A so plaziert, daß sie sich unter 45º zu jeder der zwei Seiten der Zellbaugruppe NC erstreckt, die sich mit der Ecke fortsetzt, die der Kontaktfläche 8A gegenüberliegt
Als nächstes wird jedes der ersten Trennmittel 6 in einer Richtung aus der Zellbaugruppe NC heraus und im wesentlichen senkrecht zur Stapelrichtung bewegt, um die gegenüberliegenden Stirnflächen 6A gegen die Kontaktflächen 8A der zwei Säulen 8 zu pressen. Auf diese Art werden die ersten Trennmittel 6 in einem im wesentlichen parallelen Paar angeordnet.
Nachträglich wird jedes der zweiten Trennmittel 7 in einer Richtung aus der Zellbaugruppe NC heraus und im wesentlichen senkrecht zur Stapelrichtung bewegt, um die gegenüberliegenden Stirnflächen 7A gegen die Kontaktflächen 8A der zwei Säulen 8 zu pressen. Auf diese Art werden die zweiten Trennmittel 7 in einem im wesentlichen parallelen Paar angeordnet und das Paar von ersten Trennmitteln 6, die schon plaziert sind, formt dadurch mit diesen ein paralleles Kreuz.
Dann wird eine Zelle C so plaziert, daß die ihre Seiten, die die Öffnungen der intrazellulären Passage p1 definieren, jeweils dicht auf den ersten Trennmitteln 6 ruhen. Die Seiten der Zelle C, die nicht die Öffnungen der intrazellulären Passage p1 definieren, werden jeweils durch die zweiten Trennmittel 7 flankiert.
Nachträglich wird ein nächstes Paar von ersten Trennmitteln 6 auf der Zelle C in der oben beschriebenen Art und Weise plaziert. Ähnlich wird ein nächstes Paar von zweiten Trennmitteln 7 plaziert, um ein paralleles Kreuz mit den ersten Trennmitteln 6 zu bilden. Eine weitere Zelle C wird zwischen den zweiten Trennmitteln 7 plaziert. Diese Schritte werden wiederholt, um eine Mehrzahl von Zellen C eine über der anderen zu stapeln, wodurch eine Zellbaugruppe NC geformt wird.
Es muß angemerkt werden, daß ein Raum zwischen jeder Seite jeder Zelle C, die nicht die Öffnungen der intrazellulären Passage p1 definiert, und der Oberfläche eines jeden dieser gegenüberliegenden zweiten Trennmittels 7 gebildet wird. Eine Dichtung 9 wird in einen Endbereich dieses Raumes eingepaßt (der Endbereich benachbart zu der Seite der Zelle C, die die Sauerstoff enthaltenden Gaseinlässe "si" der intrazellulären Passage p1 bilden), um diesen Raum in gasdichtem Zustand zu halten. Die Seiten jeder Zelle C, die die Öffnungen der intrazellulären Passage p1 definieren, sind in dichtem Kontakt mit den ersten Trennmitteln 6, die über und unter der Zelle C angeordnet sind.
Entsprechend wird eine interzelluläre Passage p2 zwischen den vertikal benachbarten Paaren der Zelle C gebildet, die von den intrazellulären Passagen p1 getrennt ist. Das bedeutet, daß die interzelluläre Passage p2 gegenüberliegende Seiten hat, die von den ersten Trennmitteln 6 gebildet werden, und ein oberes Ende und einen Boden, die von den zwei benachbarten Zellen C definiert werden. Die interzelluläre Passage p2 hat eine im wesentlichen senkrecht zur Öffnungsrichtung der intrazellulären Passage p1 verlaufende Öffnungsrichtung
Die ersten Trennmittel 6 und die zweiten Trennmittel 7 werden aus einem isolierenden und hitzeresistenten Material wie z. B. Keramik geformt. Ein isolierender und hitzeresistenter Klebstoff kann, wenn nötig, benutzt werden, um gasdichte Verbindungen zwischen den Stirnflächen 6A der ersten Trennmittel 6 und den Kontaktflächen 8A der Säulen 8 bereitzustellen, ebenso zwischen den Stirnflächen 7A der zweiten Trennmittel 7 und den Kontaktflächen 8A der Säulen 8 und zwischen den ersten Trennmitteln 6 und den Seiten der Zeilen C und zwischen den ersten Trennmitteln 6 und den zweiten Trennmitteln 7.
In dieser Ausführungsform fungiert die intrazelluläre Passage p1 als Sauerstoff enthaltende Gaspassage "5" zur Aufnahme von Sauerstoff enthaltendem GAS, und die interzelluläre Passage p2 fungiert als Brennstoffgaspassage "f" zur Aufnahme von Brennstoffgas. Die gegenüberliegenden Öffnungen der intrazellulären Passage p1 fungieren als Sauerstoff enthaltende Gaseinlässe "si« und Sauerstoff enthaltende Gasauslässe "so" Die gegenüberliegenden Öffnungen der interzellulären Passage p2 fungieren als Brennstoffgaseinlässe "fi" und Brennstoffgasauslässe "fo".
Jede interzelluläre Passage p2 wird mit einem auf der Brennstoffseite flexiblen leitenden Material 10 gefüllt. Das flexible leitende Material 10 enthält ein filzartiges Nickeaterial oder ein anderes angemessenes Matenai, das einen exzellenten Widerstand gegenüber Hitze und Reduktion aufweist. Dieses leitende Material 10 erlaubt die Passage des Brennstoffgases und absorbiert thermische Störungen, die in Richtung der Weite der Zelle C auftreten.
Als nächstes wird die Konstruktion des Brennstoffzellensystems beschrieben.
Eine Sauerstoff enthaltende Gasversorgungspassage Ks und eine Sauerstoff enthaltende Gasentsorgungspassage Hs werden an den gegenüberliegenden Seiten der Zellbaugruppe NC bereitgestellt, die die Öffnungen für die Sauerstoff enthaltenden Gaspassagen "5" aufweisen. Eine Brennstoffgasversorgungspassage Kf und eine Brennstoffgasentsorgungspassage Hf werden an den gegenüberliegenden Seiten der Zellbaugruppe NC bereitgestellt, die die Öffnungen für die Brennstoffgaspassagen "f" aufweisen. Diese vier Gasversorgungspassagen Ks und Kf und Gasentsorgungspassagen Hs und Hf werden durch Gaspassagen definierende Mittel 11 definiert.
Jedes der Gaspassagen definierenden Mittel 11 hat eine kastenartige Konfiguration, die rechte und linke Seitenwände 11A, obere und untere Seitenwände 11B, eine Bodenwand 11C und Säulen 11D einschließt.
Jedes Gas passagen definierende Mittel 11 wird angeordnet, um eine öffnende Seite gegenliberliegend zu einer Seite der Zellbaugruppe NC aufzuweisen, wobei die rechten und linken Seitenwände 11A mit, in Oberflächenkontakt mit, verbindenden Oberflächen 8B oder 8C der Säulen 8 verbunden sind, die an gegenüberliegenden seitlichen Enden einer Seite der Zellbaugruppe angeordnet sind. Das heißt, das verbindende Oberflächen 8B und 8C planar geformt sind, um dichten Kontakt mit den Gaspassagen definierenden Mitteln 11 zu erhalten.
Eine zweite Ausführungsform wird mit Bezug auf Figuren 5 bis 7 beschrieben. Eine Mehrzahl von Zellen C, die wie in der ersten Ausführungsform vorbereitet sind, werden wie in der ersten Ausführungsform gestapelt, um eine Zellbaugruppe NC zu bilden.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform definiert ein Paar von ersten Trennmitteln 6 einen Rücksprung 68 in dieser Ausführungsform Dieser Rücksprung 6B stellt eine Öffnung zwischen diesem ersten Trennmittel 6 und der Zelle C bereit. Weiter wird ein Passageneinlaß definierendes Mittel 12 benutzt, um eine Öffnung 128 für jede Öffnung jeder interzellulären Passage p2 zu definieren, die zwischen einem vertikal benachbarten Paar von zweiten Trennmitteln 7 angeordnet ist. Die Öffnungen 128 werden vertikal entlang der zwei Seiten der Zellbaugruppe NC und gegenüber der Öffnungen der interzellulären p2 benachbart zu den Sauerstoff enthaltenden Gaseinlässen "si" angeordnet.
Auch in dieser Ausführungsform fungieren die interzellulären Passagen p2 als Brennstoffgaspassagen "f" Alle Öffnungen 128 fungieren als Brennstoffgaseinlässe "fi" und die Öffnungen, die durch die Rücksprünge 68 zur Verfügung gestellt werden, fungieren als Brennstoffgasauslässe "fo". Deshalb sind die Brennstoffgasauslässe " fo" und die Sauerstoff enthaltenden Gasauslässe "so" entlang der gleichen Seite der Zellbaugruppe NC angeordnet. Mit dieser Konstruktion empfängt jede interzelluläre Passage p2 das Brennstoffgas durch zwei Brennstoffgaseinlässe "fi" und das Brennstoffgas muß gebogene Flußpfade zu einem Brennstoffgasauslaß "fo" beschreiben.
Eine Sauerstoff enthaltende Gasversorgungspassage Ks wird an der Seite der Zellbaugruppe NC bereitgestellt, die Sauerstoff enthaltende Gaseinlässe "si" aufweist. Die Brennstoffgasversorgungspassage Kf wird an den zwei Seiten bereitgestellt, die jeweils Brennstoffgaseinlässe "fi" aufweist. Die allgemeine Gasentsorgungspassage Hsf wird an der Seite der Zellbaugruppe NC bereitgestellt, die die Sauerstoff enthaltenden Gasausässe "so" und die Brennstoffgasauslässe "fo" aufweist. Diese Gasversorgungspassagen Ks und Kf und die Gasentsorgungspassage Hsf werden durch Gaspassagen definierende Mittel 11 definiert, die so angeordnet sind, daß sie eine öffnende Seite aufweisen, die der Zellbaugruppe NC gegenüberliegt Die allgemeine Gasentsorgungspassage Hsf fungiert auch als Verbrennungskammer zum Verbrennen von entsorgtem Sauerstoff enthaltendem Gas und entsorgtem Brennstoffgas. Eine dritte Ausführungsform wird mit Bezug auf die Figuren 8 bis 10 beschrieben.
Eine Zellbaugruppe NC hat in dieser Ausführungsform Öffnungen 128 und Rücksprünge 68 wie in der zweiten Ausführungsform Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform in zweierlei Hinsicht.
Zuerst hat diese Ausführungsform Säulen 81, die jeweils einen Querschnitt in Form eines rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks haben. Jede Säule 81 hat eine Kontaktfläche 81A, die sich davon longitudinal erstreckt und mit der schrägen Seite des gleichwinkligen Dreieckes korrespondiert. Wie bei der zweiten Ausführungsform liegt die Kontaktfläche 81A unter 45º zu jeder der zwei Seiten, die die Ecke fortsetzen, die der Kontaktfläche 81A gegenüberliegt
Zweitens haben die Brennstoffgasversorgungspassagen Kf eine andere Konstruktion als diejenigen in der zweiten Ausführungsform Die gegenüberliegenden Seiten der Zellbaugruppe NC, die die Brennstoffgaseinlässe "fi" aufweisen sind gegenüber der Außenseite geöffnet. Die Zellbaugruppe NC, die Sauerstoff enthaltendes Gasversorgungspassage Ks und die allgemeine Gasentsorgungspassage Hsf sind deshalb alle in einem Kasten 13 eingeschlossen. In anderen Gesichtspunkten ist diese Ausführungsform der zweiten Ausführungsform ähnlich. Das heißt, daß die Sauerstoff enthaltendes Gasversorgungspassage Ks auf der Seite der Zellbaugruppe NC bereitgestellt wird, die die Einlässe für Sauerstoff enthaltendes Gas "si" aufweist. Die allgemeine Gasentsorgungspassage Hsf wird auf der Seite der Zelbaugruppe NC bereitgestellt, die die Auslässe für Sauerstoff enthaltendes Gas "so" und die Auslässe für Brennstoffgas "fo" aufweist. Die Brennstoffgaseinlässe "fi" kommunizieren mit dem Inneren des Kastens 13. Deshalb fungiert das Innere des Kastens 13 als Brennstoffgasversorgungspassage Kf. Die allgemeine Gasentsorgungspassage Hsffungiert auch als Verbrennungskammer zum Verbrennen von abgeführtem Sauerstoff enthaltendem Gas und abgeführtem Brennstoffgas.
Eine vierte Ausführungsform wird mit Bezug auf die Figuren 11 bis 13 beschrieben.
Diese Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche wie die zweite Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, daß eine Mehrzahl von Zellen C nebeneinander angeordnet sind, um Reihen von Zeilen RC zu bilden.
Eine Reihe von Zellen RC enthält eine Mehrzahl von Zeilen C, die Seite an Seite angeordnet sind, mit einem Trennmittel 14 in Form eines quadratischen Baikens, der zwischen einem benachbarten Paar von Zellen C angeordnet ist. Ein paar von zweiten Trennmitteln 7 erstreckt sich parallel zu den Trennmitteln 14 an gegenüberliegenden Enden der Reihe RC. Die Zellen C sind auf einem Paar von ersten Trennmitteln 6 angeordnet, die sich parallel zueinander erstrecken. In diesem Zustand liegen die Seiten jeder Zelle C, die die Öffnungen für die interzellulären Gaspassagen p1 definieren, und die gegenüberliegenden Enden jedes Trennmittels 14 über dem Paar von ersten Trennmitteln 6. Ein weiteres Paar von ersten Trennmitteln 6 ist auf der Reihe von Zellen RC angeordnet, und eine weitere Reihe von Zellen RC ist auf diesen ersten Trennmitteln 6 plaziert. So wird eine Zellbaugruppe NC durch Stapeln von Reihen von Zellen RC übereinander gebildet.
Vor dem obigen Prozeß werden vier Säulen 8 auf Positionen errichtetv die mit den vier Ecken der Zellbaugruppe NC korrespondieren. Dann wird ein Paar von ersten Trennmitteln 6 in dichten Kontakt mit den Säulen 8 plaziert, und ein Paar von zweiten Trennmitteln 7 wird so plaziert, daß sie ein paralleles Kreuz mit den ersten Trennmitteln 7 bilden. Insofern ist der Prozeß der gleiche wie im zweiten Ausführungsbeispiel
Nachträglich wird eine Reihe von Zellen RC so plaziert, daß die Seiten jeder Zelle C, die die Öffnungen der intrazellulären Passage p1 definieren, und die gegenüberliegenden Seiten jedes Trennmittels 14 jeweils dicht auf dem Paar von ersten Trennmitteln 6 ruhen. Ein weiteres Paar von ersten Trennmitteln 6 wird auf der Reihe von Zellen RC in der oben beschriebenen Weise angeordnet. Ähnlich wird ein nächstes Paar von zweiten Trennmitteln 7 angeordnet, um ein paralleles Kreuz mit den ersten Trennmitteln 6 zu bilden. Eine weitere Reihe von Zellen RC wird zwischen den zweiten Trennmitteln 7 angeordnet. Diese Schritte werden wiederholt, um eine Mehrzahl von Reihen von Zeilen RC eine über der anderen zu stapeln und dadurch die Zellbaugruppe NC zu bilden.
Jeweils ein Paar von ersten Trennmitteln 6 definiert eine Mehrzahl von Rücksprüngen 6B. Jeder dieser Rücksprünge 68 stellt eine Öffnung zwischen diesem ersten Trennmittel 6 und der Zelle C bereit. Weiter wird ein Passageneinlaß definierendes Mittel 12 benutzt, um eine Öffnung 12B für jede Öffnung jeder interzellulären Passage p2 zu definieren, die zwischen einem vertikal benachbarten Paar von zweiten Trennmitteln 7 angeordnet ist. Die Öffnungen 128 sind vertikal entlang den zwei Seiten der Zellbaugruppe NC angeordnet und gegenüber den Öffnungen der interzellulären Passagen p2 in Nachbarschaft der Einlässe für Sauerstoff enthaltendes Gas "si".
Auch in dieser Ausführungsform fungieren die interzellulären Passagen p2 als Brennstoffgaspassagen "f". Jede der Öffnungen 128 fungiert als Brennstoffgaseinlaß "fi" und die Öffnungen, die durch die Rücksprünge 6B zur Verfügung gestellt werden, fungieren als Brennstoffgasauslässe "fo". Folglich sind nebeneinander liegende Brennstoffgasauslässe "fo" und nebeneinander liegende Auslässe für Sauerstoff enthaltendes Gas "so" auf der gleichen Seite der Zellbaugruppe NC angeordnet. Mit dieser Konstruktion enthält jede interzelluläre Passage p2 das Brennstoffgas durch zwei Brennstoffgaseinlässe "fi" und das Brennstoffgas muß kurvenförmige Flußpfade zu den Brennstoffgasauslässen "fo" beschreiben. Figur 14 zeigt eine fünfte Ausführungsform.
Diese Ausführungsform enthält Säulen 82, die jeweils einen Querschnitt in Form eines Kreissegmentes haben. Jede Säule 82 hat eine plane
Kontaktfläche 82A entsprechend der Sehne des Segments. Ein Mittel 111 zum Definieren einer zylindrischen Gaspassage ist mit inneren peripheren Oberflächen in engem Kontakt mit äußeren peripheren Oberflächen der vier Säulen 82 angeordnet. Vier Räume werden durch innere periphere Oberflächen der Mittel 11 zum Definieren von zylindrischen Gaspassagen und Seitenflächen der Zellbaugruppe NC definiert. Diese Räume fungieren jeweils als eine Versorgungspassage für Sauerstoff enthaltendes Gas Ks, eine Brennstoffgasversorgungspassage Kf, eine Entsorgungspassage für Sauerstoff enthaltendes Gas Hs und eine Brennstoffgasentsorgungspassage Hf.
Die Figuren 15 bis 18 zeigen eine sechste Ausführungsform.
Das Bezugszeichen NC bezeichnet eine Zellbaugruppe, die eine Mehrzahl von Zellen C in Form von rechteckigen Platten enthält, die eine über die andere gestapelt sind, um dazwischen Brennstoffgaspassagen "f" zu definieren.
Diese Ausführungsform verwendet ein Paar von ersten gegenüberliegenden länglichen Trennmitteln 6 in Form von quadratischen Balken und vier Abstandshaltern 15 für jede Zelle C. Jedes der ersten Trennmittel 6 hat gegenüberliegende Stirnflächen 6A, die, in Staperichtung der Zellbaugruppe NC gesehen, unter etwa 450 gegenüber einer Seitenfläche des Trennmittels 6 geneigt sind, die nach innen zu der Zelbaugruppe NC zeigt. Jeder der Abstandshalter 15 hat, in Staperichtung gesehenv im wesentlichen die Form eines rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks mit einem Winkel von 450 an jedem Ende der schrägen Seiten des Dreieckes. Jeder Abstandshalter 15 hat eine erste dichte Kontaktfläche 15a entsprechend der schrägen Seite und eine zweite dichte Kontaktfläche 15b entsprechend den verbleibenden Seiten. Jeder Abstandshalter 15 korrespondiert im wesentlichen mit der Dicke jeder Zelle C.
Jede Zelle C wird auf einem Paar von ersten Trennmitteln 6 angeordnetv die sich parallel zueinander erstrecken. In diesem Zustand liegen die Seiten der die Zelle C definierenden Öffnungen der intrazellulären Passage p1 über dem Paar der ersten Trennmittel 6. Dann wird jeder der vier Abstandshalter 15 an einem Ende einer Seite der Zelle C angeordnet, die nicht die Öffnungen der intrazellulären Passage p1 aufweist, und in Nachbarschaft zu den Öffnungen der intrazellulären Passage pl. Das heißt, daß die vier Abstandshalter 15 in Kontakt mit den Seiten der Zelle C angeordnet werden, die nicht die Öffnungen der intrazellulären Passage p1 aufweisen, um die Zelle C am Platz und auf dem Paar von ersten Trennmitteln 6 zu halten, die schon am Platz angeordnet sind. Eine Säule 8 wird entlang jeder der vier Ecken der Zelbaugruppe NC aufgestellt. Jede Säule 8 hat einen trapezförmigen Querschnitt, wobei sich eine Seite senkrecht zu den zwei parallelen Seiten und die verbleibende Seite unter etwa 450 zur längeren der beiden parallelen Seiten erstreckt. Die erwähnte verbleibende Seite definiert eine Kontaktfläche 8A, die sich entlang der Säule 8 erstreckt. Die Kontaktfläche 8A kreuztv in Staperichtung der Zellbaugruppe NC gesehen, durchgehend zwei Seiten, wobei die Ecke der Zellbaugruppe NC der Kontaktfläche 8A gegenüberliegt.
Nachdem die Zellbaugruppe NC entstanden ist, ist die Kontaktfläche 8A jeder Säule 8 in dichtem Kontakt mit den Stirnflächen 6A der ersten Trennmittel und mit den ersten dichten Kontaktflächen 15A der Abstandshalter 15. Weiter sind die zweiten dichten Kontaktflächen 15B der Abstandshalter 15 in dichtem Kontakt mit den Seiten der Zellen C, die nicht die Öffnungen der intrazellulären Passagen p1 aufweisen.
Figur 18 zeigt eine spezifische Sequenz der Konstruktion der Zellbaugruppe NC.
Die vier Säulen 8 werden zuerst an Position entsprechend der vier Ekken der Zellbaugruppe NC angeordnet. Zu dieser Zeit wird jede Kontaktfläche 8A so angeordnet, daß sie sich unter einem Winkel von 45º zu jeder der zwei Seiten erstreckt durchgängig mit der Ecke, die der Kontaktfläche 8A gegenüberliegt Danach wird jedes der ersten Trennmittel 6 in Richtung auswärts der Zellbaugruppe NC und im wesentlichen senkrecht zur Staperichtung verschoben, um die gegenüberliegenden Stirnflächen 6A gegen die Kontaktflächen 8A der zwei Säulen 8 zu pressen. Auf diese Art werden die ersten Trennmittel 6 als ein im wesentlichen paralleles Paar angeordnet.
Dann wird eine Zelle C so angeordnet, daß ihre Seiten, die die Öffnungen der intrazellulären Passage p1 definieren, jeweils dicht auf den ersten Trennmitteln 6 ruhen. Vier Lücken werden zwischen den Kontaktflächen 8A der Säulen 8 und den Seiten der Zelle C gebildet, die nicht die Öffnungen der intrazellulären Passage p1 definieren. Die Abstandshalter 15 werden in diesen Räumen angeordnet. Zu dieser Zeit hat jeder Abstandshalter 15 eine Bodenfläche in dichtem Kontakt mit einer oberen Oberfläche eines Endbereiches der ersten Trennmittel 6. Die erste dichte Kontaktfläche 15A jedes Abstandshalters 15 ist in dichtem Kontakt mit der Kontaktfläche 8A einer der Säulen 8. Eine der zweiten dichten Kontaktflächen 15B jedes Abstandshalters 15 ist in dichtem Kontakt mit einer Seite der Zelle C.
Ein weiteres Paar von ersten Trennmitteln 6 ist auf der Zelle C und den bereits an ihrer Position plazierten Abstandshaltern 15 angeordnet. Dieses Paar von ersten Trennmitteln 6 wird so angeordnet, daß die Seiten der Zelle C, die Öffnungen für die intrazellulären Passagen C1 aufweisen, in dichtem Kontakt mit unteren Flächen der ersten Trennmittel 6 stehen. Eine weitere Zelle C und weitere vier Abstandshalter 15 werden auf dem neuen Paar von ersten Trennmitteln 6 plaziert. Diese Schritte werden wiederholt, um eine Mehrzahl von Zellen C eine über der anderen zu stapeln und dadurch die Zellbaugruppe NC zu bilden.
Die ersten Trennmittel 6 und Abstandshalter 15 sind aus einem isoherenden und hitzeresistenten Material wie z. B. Keramik gebildet. Ein isolierender und hitzeresistenter Klebstoff kann, wenn nötig, benutzt werden, um gasdichte Verbindungen zwischen den Stirnflächen 6A der ersten Trennmittel und den Kontaktflächen 8A der Säulen 8, zwischen den ersten Trennmitteln 6 und den Seiten der Zellen C, zwischen den ersten Trennmitteln 6 und den Abstandshaltern 15, zwischen den ersten dichten Kontaktflächen 15A und den Kontaktflächen 8A der Säulen 8 und zwischen den zweiten dichten Kontaktflächen 15B und den Seiten der Zellen C herzustellen.
In der obigen Konstruktion wird eine interzelluläre Passage p2 zwischen einem vertikal benachbarten Paar von Zeilen C gebildet, das von der intrazellulären Passage p1 getrennt ist. Das heißt, daß die interzelluläre Passage p2 gegenüberliegende Seiten hat, die durch die ersten Trennmittel 6 definiert werden,und ein Oberteil und einen Boden, die durch die zwei benachbarten Zellen C definiert werden. Die interzelluläre Passage p2 hat eine Öffnungsrichtung, die im wesentlichen senkrecht zur Öffnungsrichtung der intrazellulären Passage p1 ist.
In dieser Ausführungsform fungieren die intrazellulären Passagen p1 als Passagen für Sauerstoff enthaltendes Gas "s" zur Aufnahme von Sauerstoff enthaltendem GAS, und die interzellulären Passagen p2 fungieren als Brennstoffgaspassagen " f" zur Aufnahme von Brennstoffgas. Die gegenüberliegenden Öffnungen der intrazellulären Passage p1 fungieren als Einlässe für Sauerstoff enthaltendes Gas "si" und Auslässe für Sauerstoff enthaltendes Gas "so". Die gegenüberliegenden Enden der interzellulären Passage p2 fungieren als Brennstoffgaseinlässe "fi" und Brennstoffgasauslässe "fo".
Jede interzelluläre Passage p2 ist mit einem brennstoffseitigen, flexiblen, leitenden Material 10 gefüllt. Das flexible, leitende Material 10 enthält ein filzartiges Nickelmaterial oder ein anderes angemessenes Matenai, das einen exzellenten Widerstand gegenüber Hitze und Reduktion aufweist. Dieses leitende Material 10 erlaubt die Passage von Brennstoffgas und absorbiert thermische Störungen, die in Richtung der Weite der Zelle C auftreten.
Eine Versorgungspassage für Sauerstoff enthaltendes Gas Ks und eine Entsorgungspassage für Sauerstoff enthaltendes Gas Hs werden an den gegenüberliegenden Seiten der Zellbaugruppe NC bereitgestellt, die die Öffnungen der Passage für Sauerstoff enthaltendes Gas "s" aufweist. Eine Brennstoffgasversorgungspassage Kf und eine Brennstoffgasentsorgungspassage Hf werden an den gegenüberliegenden Seiten der Zellbaugruppe NC bereitgestellt, die die Öffnungen für die Brennstoffgaspassagen "f" aufweisen. Diese vier Gasversorgungspassagen Ks und Kf und Gasentsorgungspassagen Hs und Hf werden durch Mittel 11 zum Definieren von Gaspassagen definiert.
Jedes der Mittel 11 zum Definieren von Gaspassagen hat einen kastenartigen Aufbau, der rechte und linke Seitenwände 11A, obere und untere Seitenwände 11B, eine Bodenwand 11C und Säulen 11D enthält.
Jedes Mittel 11 zum Definieren von Gas passagen ist so angeordnet, daß eine öffnende Seite seinerseits einer Seite der Zellbaugruppe NC gegenüberliegt, mit der rechten und linken Seitenwand 11A verbunden mit, in Oberflächenkontakt mit, Verbindungsflächen 88 oder 8C der Säulen 8, die an gegenüberliegenden seitlichen Enden einer Seite an der Zellbaugruppe NC angeordnet sind. Das bedeutet, daß die Verbindungsflächen 8B und 8C planar ausgebildet sind, um dichten Kontakt mit den Mitteln zum Definieren von Gaspassagen zu erhalten.
Eine siebte Ausführungsform wird mit Bezug auf die Figuren 19 bis 21 beschrieben.
Eine Mehrzahl von Zellen C, die wie in den vorangegangenen Ausführungsformen präpariert sind, werden so wie in der sechsten Ausführungsform gestapelt, um eine Zellbaugruppe NC zu bilden. Die ersten Trennmittel 6, die in dieser Ausführungsform benutzt werden, sind ähnlich zu denjenigen in der zweiten und dritten Ausführungsform Eines von jedem Paar von ersten Trennmitteln definiert Rücksprünge 6B.
Eine einen Passageneinlaß definierende Platte 12A ist an jeder der zwei Seiten der Zellbaugruppen NC befestigt, die durch die Seiten der Zelle C definiert werden, die keine Öffnungen der intrazellulären Passage p1 haben. Die einen Passageneinlaß definierende Platte 12A hat eine kleinere Breite als die freiliegenden Bereiche dieser Seiten der Zellen C und hat eine Kante in dichtem Kontakt mit den Stirnflächen der Abstandshalter 15, die in Nachbarschaft der Auslässe für Sauerstoff enthaltendes Gas "so" gestapelt sind.
Diese Ausführungsform enthält Säulen 81, die jeweils einen Querschnitt in Form eines rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks haben. Jede Säule 81 hat eine Kontaktfläche 81A, die sich longitudinal davon erstreckt und mit der schrägen Seite des gleichschenkligen Dreiecks korrespondiert. Wie bei den vorausgegangenen Ausführungsformen liegt die Kontaktfläche 81A unter etwa 45º zu jeder der zwei Seiten der Zellbaugruppe NC durchgehend mit der Ecke, die der Kontaktfläche 81A gegenüberliegt. Die einen Passageneinlaß definierende Platte 12A definiert ein Paar von Öffnungen jeder interzellulären Passage p2, die in Nachbarschaft der Einlässe für Sauerstoff enthaltendes Gas "si" angeordnet sind. Das Paar von Öffnungen fungiert als Brennstoffgaseinlässe "fi". Die Brennstoffgaspassagen "f" haben Brennstoffgasauslässe "fo", die mit den Vertiefungen in Form von Rücksprüngen 6B der ersten Trennmittel 6 kommunizieren. In dieser Konstruktion empfängt jede interzelluläre Passage p2 das Brennstoffgas durch zwei Brennstoffgaseinlässe "fi" und zwingt das Brennstoffgas, kurvenförmige Flußpfade zu einem Brennstoffgasauslaß "fo" zu beschreiben.
Die Versorgungspassage für Sauerstoff enthaltendes Gas Ks ist auf der Seite der Zellenbaugruppe NC bereitgestellt, die Einlässe für Sauerstoff enthaltendes Gas "si" aufweist. Die allgemeine Gasentsorgungspassage Hsf wird auf der Seite der Zellbaugruppe NC bereitgestellt, die Auslässe für Sauerstoff enthaltendes Gas "so" und Brennstoffgasauslässe "fo" aufweist. Jedes Mittel 11 zum Definieren von Gaspassagen ist so angeordnet, daß es rechte und linke Seitenwände 11A verbunden mit, in Oberflächenkontakt mit, Seitenflächen 81B der Säulen 81 hat. Die gegenüberliegenden Seiten der Zellbaugruppe NC, die die Brennstoffgaseinlässe "fi" aufweisen, sind gegenüber der Umgebung geöffnet. Die Zelbaugruppe NC, die Versorgungspassagen für Sauerstoff enthaltendes Gas Ks und die allgemeine Gasentsorgungspassage Hsf sind damit alle in dem Kasten 13 enthalten. Die Brennstoffgaseinlässe "fi" kommunizieren mit dem Inneren des Kastens 13. Folglich fungiert das Innere des Kastens 13 als Brennstoffgasversorgungspassage Kf die allgemeine Gasentsorgungspassage Hsffungiert also als Verbrennungskammer zum Verbrennen entsorgten Sauerstoff enthaltenden Gases und entsorgten Brennstoffgases.
Figur 22 zeigt eine achte Ausführungsform.
Die Abstandshalter 16 können von unterschiedlicher Form sein, z. B. einen trapezförmigen Querschnitt in Richtung senkrecht zur Staperichtung aufweisen.
Figur 23 zeigt eine neunte Ausführungsform.
Die Säulen 82 können in der Form variiert werden. Wie in Figur 23 dargestellt,kann jede Säule 82 einen Querschnitt in Form eines Kreissegmentes haben und planare Kontaktflächen 82A aufweisen, die mit der Sehne des Segmentes korrespondieren.
In diesem Fall ist ein Mittel 111 zum Definieren zylindrischen Gaspassagen so angeordnet, daß seine inneren peripheren Oberflächen in dichtem Kontakt mit äußeren peripheren Oberflächen der vier Säulen stehen. Vier Räume werden durch die inneren peripheren Oberflächen des Mittels 111 zum Definieren von zylindrischen Gaspassagen und Seitenflächen der Zellbaugruppe NC definiert. Diese Räume fungieren jeweils als eine Versorgungspassage für Sauerstoff enthaltendes Gas Ks, eine Brennstoffgasversorgungspassage Kf, eine Entsorgungspassage für Sauerstoff enthaltendes Gas Hs und eine Brennstoffgasentsorgungspassage Hf.
Figur 24 zeigt eine zehnte Ausführungsform
In einem Brennstoffzellensystem, das eine Zellbaugruppe NC aufweist, die in einem Kasten 13 eingeschlossen ist, können die Mittel 11 oder 111 zum Definieren von Gaspassagen folgendermaßen modifiziert werden. Zum Beispiel kann ein Brennstoffzellensystem wie in der ersten Ausführungsform aber weder mit Brennstoffgasversorgungspassagen Kf oder Brennstoffgasentsorgungspassagen Hf eingeschlossen sein. Die zehnte Ausführungsform in Figur 24 beinhaltet nicht das Gaspassagen definierende Mittel 11, das eine Brennstoffgasentsorgungspassage Hf definiert, sondern statt dessen fungiert das Innere des Kastens 13 als eine Brennstoffgasentsorgungspassage Hf. Umgekehrt, wenn auch nicht abgebildet, kann das Gaspassagen definierende Mittel 11, das eine Gasentsorgungspassage Hf definiert, zur Verfügung stehen, wobei das Innere des Kastens 13 als Brennstoffgasversorgungspassage Kf fungiert. Weiter kann das Brennstoffzellensystem der fünften Ausführungsform modifiziert werden, um den Bereich des Mittels zum Definieren von Gaspassagen 111, der die Brennstoffgasversorgungspassage Kf oder die Brennstoffgasentsorgungspassage Hf definiert, zu eliminieren und in den Kasten 13 eingeschlossen werden. In der zehnten Ausführungsform und ähnlichen Modifikationen können die Komponenten, die als zweite Trennmittel benutzt werden, in Form von länglichen Balken 7 vorliegen, wie in der ersten Ausführungsform, oder können Abstandshalter 15 oder 16 wie in der sechsten oder achten Ausführungsform sein.
Figur 25 zeigt eine elfte Ausführungsform
Diese Ausführungsform enthält eine wassergekühlte Hülle 23, die in einer interzellulären Passage p2 angebracht ist, um als Mittel zum Verhindem eines Temperaturanstiegs der Zelle C zu fungieren.
Jede interzelluläre Passage p2 wird mit einem brennstoffseitig flexiblen, leitenden Material 10 gefüllt. Das flexible, leitende Material 10 enthält ein filzartiges Nickelmaterial oder ein anderes angemessenes Material, das einen exzellenten Widerstand gegenüber Hitze und Reduktion hat. Dieses leitende Material 10 erlaubt die Passage des Brennstoffgases und absorbiert thermische Störungen, die in Richtung der Weite der Zelle C auftreten können. Die wassergekühlte Hülle 23 ist in dem flexiblen, leitenden Material 10 befestigt. Dies hält die Zelle C in einem vorbestimmten Temperaturbereich und verhindert eine Beschädigung der Zellen durch exzessive Temperaturschwankungen. Die wassergekühlte Hülle 23 kann aus einem frei wählbaren Material gebildet werden, z. B. aus einem Material, das eine exzellente Wärmeleitung hat.
Die Zahl und die Oberfläche der wassergekühlten Hüllen 23 in einer interzellulären Passage p2 kann nach Wunsch gewählt werden. Solche wassergekühlten Hüllen 23 können in allen interzellulären Passagen p2 oder in ausgewählten interzellulären Passagen p2 angebracht werden. Andere Ausführungsformen werden hier im folgenden dargestellt, aber nicht abgebildet:
1) In den vorausgegangenen Ausführungsformen erstreckt sich die Kontaktfläche 8A, 81A oder 82A jeder Säule 8, 81 oder 82, gesehen in Staperichtung der Zellbaugruppe NC, unter einem Winkel von etwa 45º zu jeder der zwei Seiten der Zellbaugruppe NC durchgehend mit den Säulen 8, 81 oder 82. Dies hat den Vorteil einer vereinfachten Herstellung der Komponenten, da die Stirnflächen 6a der ersten Trennmittel 6 die Stirnflächen 7a der zweiten Trennmittel 7, und die ersten dichten Kontaktflächen 15a oder 16a der Abstandshalter 15 oder 16 alle mit einem Neigungswinkel von etwa 450 hergestellt werden können. Jedoch können sich die Kontaktflächen 8A, 81A oder 82A unter einem variierten Winkel zu jeder der zwei Seiten der Zellbaugruppe NC erstrecken.
2) Jede Zelle C, die in den vorangegangenen Ausführungsformen benutzt wurde, hat einen leitenden Separator 4, der auf der Sauerstoffelektrode 2 befestigt ist. In diesem Fall fungiert die intrazelluläre Passage p1 als Passage für Sauerstoff enthaltendes Gas "s".
Alternativ kann die Zelle C einen leitenden Separator 4 aufweisen, der an der Brennstoffelektrode 3 befestigt ist. In diesem Fall fungiert die intrazelluläre Passage p1 zwischen dem leitenden Separator 4 und der Brennstoffelektrode 3 als Brennstoffgaspassage "f" und eine interzelluläre Passage p2 zwischen zwei benachbarten Zellen C fungiert als eine Passage für Sauerstoff enthaltendes Gas "s".

Claims

1. Brennstoffzellensystem, das eine Zellbaugruppe aufweist, enthaltend:

eine Mehrzahl von Zellen (C), jede in Form einer Platte, die Seiten hat; intrazelluläre Passagen (p1), die in jeder der genannten Zeilen (C) gebildet sind;

interzelluläre Passagen (p2), von denen jede zwischen einem Paar besagter Zeilen (C) gebildet ist, die einander benachbart in einer Stapelrichtung der besagten Zelbaugruppe (NC) angeordnet sind;

erste Trennmittel (6) jeweils in Form eines länglichen Balkens, die gegenüberliegende geneigte Stirnflächen (6A) aufweisen, wobei ein Paar besagter erster Trennmittel (6) zwischen einem Paar besagter Zellen (C) angeordnet ist und gegenüberliegende Seiten besagter interzellulärer Passage (p2) definiert;

zweite Trennmittel (7), jeweils mit gegenüberliegenden geneigten Stirnflächen (7A) und im wesentlichen jeder der besagten Zellen (C) in Dicke in besagter Stapeichtung der Zellbaugruppe (NC) entsprechend, wobei ein Paar von besagten zweiten Trennmitteln (7) die genannten Seiten der Zelle (C) dazwischen flankiert; und

Säulenmittel (8, 81, 82) jeweils aufgestellt entlang einer Ecke besagter Zellbaugruppe (NC) und mit einer Kontaktfläche (8A, 81A, 82A), die sich longitudinal des Säulenmittels (8, 81, 82) erstreckt, wobei sich besagte Kontaktfläche (8A, 81A, 82A), gesehen in besagter Stapeichtung der Zellbaugruppe (NC), unter einem Winkel zu jeder der zwei Seiten der Baugruppe (NC) durchgehend mit besagter Ecke erstreckt; wobei besagte erste Trennmittel (6) in einem im wesentlichen parallelen Paar angeordnet sind, wobei jede der entgegengesetzt geneigten Stirnflächen (6A) in dichtem Kontakt mit besagter Kontaktfläche (8A, 8IA, 82A) plaziert ist und eine der Zellen (C) auf den ersten Trennmitteln (6), die ein Paar bilden, plaziert ist, wobei die zweiten Trennmittel (7) zwischen einer der Zellen (C) und den Säulen (8, 81, 82) plaziert sind, so daß jede der entgegengesetzt geneigten Stirnflächen (7A) des zweiten Trennmittels (7) in dichtem Kontakt mit der Kontaktfläche (8A, 81A, 82A) jeder der Säulen (8, 81, 82) ist, wobei ein weiteres Paar der ersten Trennmittel (6) auf der einen der Zellen (C) und der zweiten Trennmittel (7) gestapelt ist.

2. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1,

wobei die Seiten jeder Zelle (C) mit Öffnungen (si, so) für intrazelluläre Passagen (p1) in gasdichtem Kontakt mit den ersten Trennmitteln (6) stehen, die über und unter der Zelle (C) angeordnet sind, und mit einem Paar der zweiten Trennmittel (7), die seitlich besagter Zelle (C) angeordnet sind.

3. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, wobei die Stirnflächen (6A) besagter erster Trennmittel (6), die Stirnflächen (7A) besagter zweiter Trennmittel (7) und die Kontaktflächen (8A, 81A, 82A) jeder Säule (8, 81, 82) planare Oberflächen sind.

4. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, wobei die Zellen (C) rechtwinklig sind und sich die intrazellulären Passagen (p1) zwischen einem Paar von Seiten jeder der Zellen (C) erstreckt.

5. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 2, wobei jedes der besagten zweiten Trennmittel (7) in Form eines länglichen Balkens vorliegt, der gegenüberliegende Stirnflächen (7A) aufweist, und wobei ein Paar der ersten Trennmittel (6) und ein Paar der zweiten Trennmittel (7) in einem parallelen Kreuz gestapelt sind.

6. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 5, das weiterhin Gaspassagen definierende Mittel (11) aufweist, die an vier Seiten besagter Zellbaugruppe jeweils angebracht sind, wobei diejenigen der Gaspassagen definierenden Mittel, die an den Seiten mit Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passagen (pl) angebracht sind, jeweils eine Versorgungspassage für Sauerstoff enthaltendes Gas (Ks) und eine Entsorgungspassage für Sauerstoff enthaltendes Gas (Hs) definieren und wobei diejenigen der Gaspassagen definierenden Mittel, die an den Seiten ohne Öffnungen für die intrazellulären Passagen (pl) angebracht sind, jeweils eine Brenngasversorgungspassage (Kf) und eine Brenngasentsorgungspassage (Hf) definieren.

7. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 6, wobei jedes der Gaspassagen definierenden Mittel (11) an zwei der besagten Säulen (8, 81) an gegenüberliegenden Enden einer Seite besagter Zellbaugruppe (NC) angebracht ist.

8. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 6, wobei die Gaspassagen definierenden Mittel (11) in ein zylindrisches Teil (111) integriert sind, das innere periphere Oberflächen in Kontakt mit äußeren Peripherien besagter Säulen (82) hat.

9. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 5, wobei eines der Paare besagter erster Trennmittel (6) eine Vertiefung (68) aufweist.

10. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 9, das weitere Mittel (12) zum Definieren von Passageneinlässen enthält, von denen jedes zwischen einem Paar besagter zweiter Trennmittel (7) angeordnet ist, die einander in besagter Stapeirichtung benachbart sind.

11. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 9, das weiterhin Gaspassagen definierende Mittel (11) enthält, die jeweils an den vier Seiten besagter Zellbaugruppe angebracht sind, wobei diejenigen der Gaspassagen definierenden Mittel, die an den Seiten mit Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passagen (p1) angebracht sind, jeweils eine Versorgungspassage (Ks) für Sauerstoff enthaltendes Gas und eine gemeinsame Gasentsorgungspassage (Hsf) definieren, und diejenigen besagter Gaspassagen definierender Mittel, die an den Seiten ohne Öffnungen besagter intrazellulärer Passagen (p1) angebracht sind, beidesmal Brennstoffgasversorgungspassagen (Kf) definieren.

12. Brenngassystem nach Anspruch II, wobei jedes der Gaspassagen definierenden Mittel (11) an Verbindungsflächen (8B, 8C) von zwei der Säulen (8, 81) angebracht ist, die an gegenüberliegenden Enden einer Seite besagter Zellbaugruppe angeordnet sind.

13. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 9, das weiterhin zwei Gaspassagen definierende Mittel (11) enthält, die an zwei Seiten besagter Zellbaugruppe mit Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passagen angebracht sind, wobei die Zellbaugruppe und die beiden Gaspassagen definierenden Mittel (11) in einem Kasten (13) eingeschlossen sind, wobei eines der Gaspassagen definierenden Mittel, das an einer Seite angebracht ist, die besagte erste Trennmittel (6) aufweist, von denen jedes die besagte Vertiefung (68) aufweist, eine gemeinsame Gasentsorgungspassage (Hsf) definiert und das andere Mittel zum Definieren von Gaspassagen, das an der anderen Seite angebracht ist, eine Versorgungspassage (Ks) für Sauerstoff enthaltendes Gas definiert, wobei besagter Kasten (13) und besagte Gaspassagen definierende Mittel (11) Räume dazwischen definieren, um als Brennstoffgasversorgungspassagen (Kf) zu fungieren.

14. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 13, wobei jedes der Gaspassagen definierenden Mittel (11) an Verbindungsflächen von zwei der Säulen (8, 81) angebracht ist, die an gegenüberliegenden Enden einer Seite besagter Zellbaugruppe angeordnet sind.

15. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 5, das weiterhin drei Gaspassagen definierende Mittel (11) enthält, die an zwei Seiten der besagten Zellbaugruppe angebracht sind, die Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passagen (pl) aufweisen, und an einer Seite besagter Zelbaugruppe, die Öffnungen besagter interzellulärer Passagen (p2) aufweist, wobei die Zellbaugruppe und die drei Gaspassagen definierenden Mittel (11) in einem Kasten (13) eingeschlossen sind.

16. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 15, wobei jedes besagter Gaspassagen definierender Mittel (11) an Verbindungsflächen (88, 8C) von zwei der Säulen (8) angebracht ist, die an gegenüberliegenden Enden einer Seite besagter Zellbaugruppe angeordnet sind.

17. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 15, wobei besagte Gaspassagen definierende Mittel (11), die an den Seiten mit Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passagen (pl) angebracht sind, jeweils eine Versorgungspassage (Ks) für Sauerstoff enthaltendes Gas und eine Entsorgungspassage (Hs) für Sauerstoff enthaltendes Gas definieren, wobei das Gaspassagen definierende Mittel (11), das an der Seite besagter Zellbaugruppe mit Öffnungen für besagte interzelluläre Passagen (p2) angebracht ist, eine Brennstoffgasversorgungspassage (Kf) definiert, und wobei ein Raum, der zwischen besagtem Kasten (13) und besagten Gaspassagen definierenden Mitteln (11) gebildet ist und die andere Seite mit Öffnungen besagter interzellulärer Passage (p2) einschließt, eine Brennstoffgasentsorgungspassage (Hf) definiert.

18. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 15, wobei besagte Gaspassagen definierende Mittel (11), die an den Seiten angebracht sind, die die Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passagen (p1) aufweisen, jeweils eine Versorgungspassage (Ks) für Sauerstoff enthaltendes Gas und eine Entsorgungspassage (Hs) für Sauerstoff enthaltendes Gas definieren, wobei das Gaspassagen definierende Mittel (11), das an besagter einer Seite besagter Zelbaugruppe angebracht ist, die Öffnungen besagter interzellulärer Passagen (p2) aufweist, eine Brennstoffgasentsorgungspassage (Hf) definiert und wobei ein Raum, der zwischen besagtem Kasten (13) und besagten Gaspassagen definierende Mitteln (11) gebildet ist und die andere Seite einschließt, die die Öffnungen besagter interzellulärer Passagen aufweist, eine Brennstoffgasversorgungspassage (Kf) definiert.

19. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 2, wobei besagte zweite Trennmittel (7) Abstandshalter (15,16) sind, von denen jeder eine erste dichte Kontaktfläche (15A, 16A) und zweite dichte Kontaktflächen (158, 168) aufweist.

20. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 19, das weiter Gaspassagen definierende Mittel (11) enthält, die an den vier Seiten besagter Zellbaugruppe jeweils angebracht sind, wobei diejenigen besagter Gaspassagen definierender Mittel (11), die an den Seiten angebracht sind, die Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passagen (p1) aufweisen, jeweils eine Versorgungspassage (Ks) für Sauerstoff enthaltendes Gas und eine Entsorgungspassage (Hs) für Sauerstoff enthaltendes Gas definieren und wobei diejenigen besagter Gaspassagen definierender Mittel (11), die an Seiten ohne besagte Öffnungen besagter intrazellulärer Passagen (p1) angebracht sind, jeweils eine Brennstoffgasversorgungspassage (Kf) und eine Brennstoffgasentsorgungspassage (Hf) definieren.

21. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 20, wobei jedes besagter Gaspassagen definierender Mittel (11) an zwei der besagten Säulen (8, 81) angebracht ist, die an gegenüberliegenden Enden einer Seite besagter Zellbaugruppe angeordnet sind.

22. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 20, wobei besagte Gaspassagen definierende Mittel (11) in ein zylindrisches Teil (111) integriert sind, das innere periphere Oberflächen in Kontakt mit äußeren Peripherien besagter Säulen (82) aufweist.

23. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 19, wobei eines der Paare besagter erster Trennmittel (6) eine Vertiefung (68) aufweist.

24. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 23, das weiterhin einen Passageneinlaß definierende Platten (12A) aufweistv von denen jede an einer Seite besagter Zellbaugruppe ohne Öffnungen besagter intrazellulärer Passagen (p1) angeordnet ist.

25. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 23, das weiterhin Gaspassagen definierende Mittel (11) aufweist, die an vier Seiten besagter Zellbaugruppe jeweils angebracht sind, wobei diejenigen besagter Gaspassagen definierender Mittel, die an den Seiten mit Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passagen (p1) angebracht sind, jeweils eine Versorgungspassage (Ks) für Sauerstoff enthaltendes Gas und eine gemeinsame Gasentsorgungspassage (Hsf) definieren und wobei diejenigen besagter Gaspassagen definierender Mittel (11), die an den Seiten ohne Öffnung besagter intrazellulärer Passagen (p1) angebracht sind, beidesmal Brennstoffgasversorgungspassagen (Kf) definieren.

26. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 25, wobei jedes besagter Gaspassagen definierender Mittel (11) an Verbindungsflächen zweier besagter Säulen (8, 81) an gegenüberliegenden Enden einer Seite besagter Zellbaugruppe angebracht ist.

27. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 23, das weiterhin zwei Gaspassagen definierende Mittel (11) enthält, die an zwei Seiten besagter Zellbaugruppe mit Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passagen (p1) angebracht sind, wobei besagte Zellbaugruppe und besagte zwei Gaspassagen definierende Mittel (11) in einem Kasten (13) eingeschlossen sind, wobei eines besagter Gaspassagen definierender Mittel (11), das an einer Seite angebracht ist, die besagte erste Trennmittel (6) mit Vertiefung (68) aufweist, eine gemeinsame Gasentsorgungspassage (Hsf) definiert und wobei das andere Gaspassagen definierende Mittel (11), das auf der anderen Seite angebracht ist, eine Versorgungspassage (Ks) für Sauerstoff enthaltendes Gas definiert, wobei besagter Kasten (13) und besagte Gaspassagen definierende Mittel (11) dazwischen Räume zur Funktion als Brennstoffgasversorgungspassagen (Kf) definieren.

28. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 27, wobei jedes besagter Gaspassagen definierender Mittel (11) an Verbindungsflächen zweier besagter Säulen (8, 81) angebracht ist, die an gegenüberliegenden Enden einer Seite besagter Zelbaugruppe angeordnet sind.

29. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 19, das weiterhin drei Gaspassagen definierende Mittel (11) enthält, die an zwei Seiten besagter Zellbaugruppe mit Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passagen (p1) angeordnet sind, und an einer Seite besagter Zellbaugruppe mit Öffnungen besagter interzellulärer Passagen (P²)V wobei besagte Zellbaugruppe und besagte drei Gaspassagen definierende Mittel (11) in einem Kasten (13) eingeschlossen sind.

30. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 29, wobei jedes der Gaspassagen definierenden Mittel (11) an Verbindungsflächen zweier besagter Säulen (8, 81) angebracht ist, die an gegenüberliegenden Enden einer Seite besagter Zellbaugruppe angeordnet sind.

31. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 29, wobei besagte Gaspassagen definierende Mittel (11), die an den Seiten mit Öffnungen (Si, so) besagter intrazellulärer Passage (p1) angebracht sind, jeweils eine Versorgungspassage (Ks) für Sauerstoff enthaltendes Gas und eine Entsorgungspassage (Hs) für Sauerstoff enthaltendes Gas definieren, wobei das Gaspassagen definierende Mittel (11), das an der einen Seite besagter Zelbaugruppe mit Öffnungen besagter interzellulärer Passage (p2) angebracht ist, eine Brennstoffgasversorgungspassage (Kf) definiert und wobei ein Raum, der zwischen besagtem Kasten (13) und besagten Gaspassagen definierenden Mitteln (11) gebildet ist und die andere Seite mit Öffnungen besagter interzellulärer Passage (p2) einschließt, eine Brennstoffgasentsorgungspassage (Hf) definiert.

32. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 29, wobei besagte Gaspassagen definierende Mittel (11)U die an den Seiten mit den Öffnungen (si, so) besagter intrazellulärer Passage (p1) angebracht sind, jeweils eine Versorgungspassage (Ks) für Sauerstoff enthaltendes Gas und eine Entsorgungspassage (Hs) für Sauerstoff enthaltendes Gas definieren, wobei das Gaspassagen definierende Mittel (11), das an der Seite besagter Brennstoffzelle mit Öffnungen besagter interzellulärer Passage (p2) angebracht ist, eine Brennstoffgasentsorgungspassage (Hf) definiert und wobei ein Raum, der zwischen besagtem Kasten (13) und besagten Gaspassagen definierenden Mitteln (11) gebildet ist und die andere Seite mit den Öffnungen besagter interzellulärer Passage (p2) einschließt, eine Brennstoffgasversorgungspassage (Kf) definiert.

33. Brennstoffzellensystem nach Anspruch IV wobei jede der besagten Zellen eine Elektrolytschicht (1) mit einer Sauerstoffelektrode (2) aufweist, die auf einer Oberfläche davon angebracht ist, und eine Brennstoffelektrode (3), die auf der anderen Oberfläche angebracht ist, und einen leitenden Separator (4), der an besagter Sauerstoffelektrode (2) angebracht ist, um besagte intrazellulären Passagen (p1) zu definieren, die besagter Sauerstoffelektrode gegenüberliegen, wobei der leitende Separator (4) einen plattenartigen Bereich (4a), streifenförmige Vorsprünge (4b) und Rippen (4c) als integrale Bestandteile aufweist.

34. Brennstoffzellensystem nach Anspruch I, wobei jede der besagte interzellulären Passagen (p2) mit einem brennstoffseitig flexiblen leitenden Material (10) gefüllt ist, das ein filzartiges Nickelmaterial oder ein anderes angemessenes Material enthält, das einen exzellenten Widerstand gegen Hitze und Reduktion aufweist.

35. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 34, wobei zumindest eine der besagten interzellulären Passagen (P2), die in besagter Zellbaugruppe gebildet ist, eine wassergekühlte Hülle (23) aufweist, die darin montiert ist.

36. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 1, wobei besagte Zellen in einer Mehrzahl von Zellreihen (RC) gestapelt sind.