RU2415498C2 - Конфигурации батарей трубчатых твердооксидных топливных элементов - Google Patents
Конфигурации батарей трубчатых твердооксидных топливных элементов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2415498C2 RU2415498C2 RU2007141681/07A RU2007141681A RU2415498C2 RU 2415498 C2 RU2415498 C2 RU 2415498C2 RU 2007141681/07 A RU2007141681/07 A RU 2007141681/07A RU 2007141681 A RU2007141681 A RU 2007141681A RU 2415498 C2 RU2415498 C2 RU 2415498C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel cell
- tubes
- solid oxide
- oxide fuel
- porous metal
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 21
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910003298 Ni-Ni Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 27
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 20
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
- H01M8/243—Grouping of unit cells of tubular or cylindrical configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
- H01M8/2475—Enclosures, casings or containers of fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
- H01M8/2485—Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
- H01M4/9025—Oxides specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
- H01M4/9033—Complex oxides, optionally doped, of the type M1MeO3, M1 being an alkaline earth metal or a rare earth, Me being a metal, e.g. perovskites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9041—Metals or alloys
- H01M4/905—Metals or alloys specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
- H01M4/9066—Metals or alloys specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC of metal-ceramic composites or mixtures, e.g. cermets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к трубчатым твердооксидным топливным элементам. Техническим результатом изобретения является снижение затрат на производство и повышение эффективности. Согласно изобретению блок топливных элементов (1) включает набор трубок твердооксидных топливных элементов (18). Трубки (18) твердооксидных топливных элементов имеют пористые металлические внешние поверхности (116), внутренние слои топливных элементов (112-114) и внутренние поверхности (118). Каждая из трубок (18) твердооксидных топливных элементов имеет по меньшей мере один открытый конец. С набором трубок (18) твердооксидных топливных элементов сообщается при работе по меньшей мере один коллектор (28) для направления первого реакционного газа и приведения его в соприкосновение с пористыми металлическими внешними поверхностями (116) и для направления второго реакционного газа и приведения его в соприкосновение с внутренними поверхностями (118). Коллектор (28) также включает по меньшей мере одну шину, расположенную с обеспечением электрического соединения по меньшей мере с одной поверхностью из группы, состоящей из пористых металлических внешних поверхностей (116) и внутренних поверхностей (118). 2. н. и 21 з.п. ф-лы, 20 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Изобретение относится к конфигурациям батарей трубчатых твердооксидных топливных элементов (ТТОТЭ), более конкретно к конфигурациям батарей ТТОТЭ, имеющих металлические опорные трубки с расположенными внутри них мембранами топливных элементов.
Уровень техники, предшествующий изобретению
[0002] Устройства, обычно известные как топливные элементы, содержат пластины или трубки, которые непосредственно преобразуют в электричество энергию, высвобождающуюся при окислении водорода. Топливные элементы предоставляют потенциальную возможность реализации чистых, бесшумных и эффективных источников питания для портативной генерации электроэнергии. Твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ), особенно трубчатые твердооксидные топливные элементы (ТТОТЭ), являются особенно привлекательными кандидатами для применения при распределенном или централизованном снабжении электроэнергией.
[0003] Технология ТОТЭ обладает потенциальной возможностью обеспечения высоких плотностей мощности, продолжительных сроков службы со стабильными рабочими характеристиками и способности к использованию разнообразных источников топлива без дорогостоящего реформинга или очистки газа, а также обеспечивает высокую эффективность системы в широком диапазоне выработки электроэнергии для транспортировки.
[0004] Критические ограничения текущего состояния технологии ТОТЭ, такие как длительное время запуска (обычно от нескольких минут до часов) и высокая стоимость материалов для их изготовления, имеют большое значение при оценке их применения в автомобилях.
Задачи изобретения
[0005] Соответственно задачи настоящего изобретения включают: предоставление конфигураций ТОТЭ, которые минимизируют использование дорогостоящих материалов, минимизируют производственные затраты, минимизируют время запуска и максимизируют эффективность выработки электроэнергии. Дополнительные и другие задачи настоящего изобретения станут очевидными из представленного здесь описания.
Сущность изобретения
[0006] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения вышеуказанные и другие задачи решаются посредством блока топливных элементов, который включает в себя набор трубок твердооксидных топливных элементов, имеющих пористые металлические внешние поверхности, внутренние слои топливных элементов и внутренние поверхности, причем каждая из этих трубок имеет по меньшей мере один открытый конец. С этим набором трубок твердооксидных топливных элементов сообщается при работе по меньшей мере один коллектор, который включает в себя структуру для направления первого реакционного газа в соприкосновение с пористыми металлическими внешними поверхностями и структуру для направления второго реакционного газа в соприкосновение с внутренними поверхностями. Коллектор также включает в себя по меньшей мере одну электропроводную шину, расположенную в электрическом контакте с по меньшей мере одной поверхностью, выбранной из группы, состоящей из пористых металлических внешних поверхностей и внутренних поверхностей.
Краткое описание чертежей
[0007] Фиг.1 представляет собой вид в перспективе сборки топливных элементов в соответствии с настоящим изобретением.
[0008] Фиг.2a представляет собой вид в перспективе с пространственным разделением деталей сборки топливных элементов с плотно упакованной конфигурацией в соответствии с настоящим изобретением.
[0009] Фиг.2b представляет собой схематический местный вид с торца сборки трубок топливных элементов с плотно упакованной конфигурацией в соответствии с настоящим изобретением.
[0010] Фиг.2c представляет собой схематический местный вид с торца сборки трубок топливных элементов с плотно упакованной конфигурацией в соответствии с настоящим изобретением.
[0011] Фиг.3 представляет собой местный вид в перспективе с пространственным разделением деталей сборки топливных элементов в соответствии с настоящим изобретением.
[0012] Фиг.4 представляет собой местный вид в перспективе с разрезом сборки топливных элементов в соответствии с настоящим изобретением.
[0013] Фиг.5 представляет собой вид в перспективе с пространственным разделением деталей сборки топливных элементов в соответствии с настоящим изобретением, в которой трубки объединены в батарею с неплотно упакованной конфигурацией.
[0014] Фиг.6 представляет собой местный вид в перспективе с пространственным разделением деталей сборки топливных элементов в соответствии с настоящим изобретением, в которой трубки объединены в батарею с неплотно упакованной конфигурацией.
[0015] Фиг.7 представляет собой местный вид в перспективе с разрезом сборки топливных элементов в соответствии с настоящим изобретением, в которой трубки объединены в батарею с неплотно упакованной конфигурацией.
[0016] Фиг.8 представляет собой вид в перспективе не в масштабе трубки топливного элемента в соответствии с настоящим изобретением.
[0017] Фиг.9 представляет собой схематический вид с торца сборки трубок топливных элементов в соответствии с настоящим изобретением, в которой трубки объединены в батарею с полуплотно упакованной конфигурацией.
[0018] Фиг.10 представляет собой местный вид в перспективе с пространственным разделением деталей сборки топливных элементов в соответствии с настоящим изобретением, в которой трубки объединены в батарею с полуплотно упакованной конфигурацией.
[0019] Фиг.11 представляет собой местный вид в перспективе с пространственным разделением деталей сборки топливных элементов в соответствии с настоящим изобретением, в которой трубки объединены в батарею с полуплотно упакованной конфигурацией и соединены последовательно.
[0020] Фиг.12 представляет собой местный вид в перспективе с пространственным разделением деталей другого конца сборки топливных элементов, показанной на Фиг.11.
[0021] Фиг.13 представляет собой местный вид сверху в сечениях A на Фиг. 11 и B на Фиг.12.
[0022] Фиг.14 представляет вид в перспективе коллектора в соответствии с настоящим изобретением, в котором трубки объединены в батарею с неплотно упакованной конфигурацией и соединены последовательно.
[0023] Фиг.15 представляет собой вид в перспективе другой стороны коллектора, показанного на Фиг.14.
[0024] Фиг.16 представляет собой вид в перспективе коллектора на другом конце сборки топливных элементов, противоположного коллектору, показанному на Фиг.14.
[0025] Фиг.17 представляет собой вид в перспективе другой стороны коллектора, показанного на Фиг.16.
[0026] Фиг.18 представляет собой местный вид осевого сечения одного из отверстий в коллекторе, показанном на Фиг.14.
[0027] Эквивалентные элементы на фигурах обозначены сходными номерами.
[0028] Для лучшего понимания настоящего изобретения вместе с его другими и дополнительными задачами, преимуществами и возможностями в приведенном ниже описании и в прилагаемой формуле изобретения делаются ссылки на вышеописанные чертежи.
[0029] Подробное описание изобретения
[0030] Настоящее изобретение усовершенствует ТТОТЭ посредством использования комбинации внешней, предпочтительно металлической, опорной структуры и внутренних мембран в уникальной конфигурации батареи. Обращаясь к Фиг.8, там показан пример трубки 18 ТТОТЭ, имеющей круглое поперечное сечение. Трубка 18 открыта на обоих концах. Пористая металлическая опорная трубка 111 с внешними поверхностями 116 покрыта с внутренней стороны пористым анодом 112, таким как, например, Ni-Ni стабилизированный оксидом иттрия диоксид циркония (YSZ). Анод 112 покрыт с внутренней стороны плотным электролитом 113, таким как, например, Y2O3-ZrO2. Плотный электролит 113 покрыт с внутренней стороны пористым катодом 114, таким как, например, LaMnO3. Пористый катод 114 обеспечивает внутренние поверхности 118. Составы, используемые для изготовления трубок ТТОТЭ, не критичны для настоящего изобретения. Более того, расположение слоев анода и катода может быть изменено на обратное, так что анод располагается радиально изнутри катода.
[0031] На Фиг.1 показан блок 1 ТТОТЭ в сборе, который содержит корпус (кожух) 2 и торцевые крышки 4, 10. Впускная торцевая крышка 4 имеет отверстия 6 для проникновения воздуха в блок 1, впуск 8 топлива и гнездо 9 с фланцем для «внутреннего» электрического вывода 14, причем фланец обеспечивает уплотнение и/или электрическую изоляцию. Выпускная торцевая крышка 10 имеет отверстие 12 для выпуска топлива и отверстия для выпуска воздуха, подобные показанным отверстиям 6. Кожух 2 может иметь гнездо 3 с фланцем для «внешнего» токосъемника 16, причем фланец обеспечивает уплотнение и/или электрическую изоляцию. Впускная торцевая крышка 4 и выпускная торцевая крышка 10 идентичны одна другой, за исключением размещения внутреннего электрического вывода 14, который может быть расположен в любом удобном для этого месте, например на одной или обеих торцевых крышках 4, 10.
[0032] На Фиг. 2a-4 представлены варианты осуществления изобретения, в которых трубки 18 объединены в батарею с плотно упакованной конфигурацией при взаимном соприкосновении внешних металлических поверхностей (пористых металлических опорных трубок 111) трубок 18. На Фиг. 2b и 2c представлены соответственно прямоугольная 17 и сотовая 17' плотно упакованные конфигурации сборок топливных элементов в соответствии с настоящим изобретением. Также показаны соответствующие пустоты 19, 19'.
[0033] В такой плотно упакованной конфигурации может быть использована одна или более металлических лент 22, способствующих поддержке батареи 15 трубок 18. Ленты 22 электрически изолированы от кожуха 2; такая изоляция может быть обеспечена обычными средствами, такими как воздушный зазор или электрическая изоляция, прикрепленная к лентам 22 и/или кожуху 2. Кроме того, батарея может быть обернута электрической изоляцией.
[0034] Поскольку все металлические внешние поверхности трубок 18 находятся в осевом контакте с каждой соседней трубкой 18, то трубки 18 обеспечивают непрерывное протекание тока через батарею 15. Ленты 22 и/или пластина-токосъемник 20 обеспечивают обычное электрическое соединение (шину) с «внешним» электрическим выводом 16. «Внешний» электрический вывод 16 вытянут через отверстие 3 в кожух 2 и электрически изолирован от него изолятором 24.
[0035] Батарея 15 также поддерживается на каждом конце различными функциональными компонентами. Первый такой компонент представляет собой теплоизолятор 30, такой как оксид алюминия или другой выдерживающий высокие температуры материал, который предотвращает соприкосновение концов трубок 18 с коллектором 28. В теплоизоляторе 30 сформирован первый набор отверстий 40, которые обеспечивают проход к внутренним пространствам трубок 18, и второй набор отверстий 42, которые обеспечивают проход к пустотам 19. В данном варианте осуществления изобретения пустоты 19 включают в себя пространство вокруг внешней стороны батареи 15 и внутри кожуха 2.
[0036] Вторым компонентом является электропроводный коллектор 28, который имеет две выполненные за одно установочные пластины 44, 46, разделенные топливной камерой 48. Внешняя установочная пластина 44 обращена к впускной торцевой крышке 4; промежуток между ними представляет собой воздушную камеру 54. Внутренняя установочная пластина 46 обращена к изолятору 30. Коллектор также имеет сквозные проходы 50, которые обеспечивают сообщение текучей средой между воздушной камерой 54 и внутренними пространствами всех трубок 18. Топливная камера 48 взаимосоединяет все пустоты 19 через отверстия 52 во внутренней установочной пластине 46, которые расположены соосно отверстиям 42 второго набора в изоляторе. Сквозные проходы 50 имеют удлинения 56, которые выступают из внутренней установочной пластины 46 и вставляются в трубки 18, контактируя с их внутренней поверхностью.
[0037] Коллектор 28 служит в качестве внутренней шины или поддерживает внутреннюю шину и включает в себя внутренний электрический вывод 14, который предпочтительно выполнен за одно с коллектором 28, однако может быть отдельным компонентом. Удлинения 56 являются токосъемниками.
[0038] Коллектор 28 является важным для изобретения, направляя воздух в трубки 18, направляя топливо вокруг трубок 18 и обеспечивая электрические соединения с внутренними сторонами трубок 18. В описанной выше конфигурации внешние стороны трубок 18 омываются топливом (водородом), что предотвращает окисление их металлических компонентов. Внутренние стороны трубок 18 омываются воздухом. Электрохимическая реакция для выработки электроэнергии является результатом переноса кислорода через мембрану трубки 18 (топливного элемента) и реакции кислорода с водородом на границе раздела мембраны с топливной стороны трубки 18.
[0039] Третий компонент представляет собой изолятор 32, который предотвращает электрический контакт коллектора 28 с кожухом 2 и торцевой крышкой 4. Изолятор 32 включает в себя удлинение 62 для внутреннего электрического вывода 14 и топливного отверстия 64. Данный изолятор также герметизирует топливную камеру 48.
[0040] Четвертым компонентом является торцевая крышка 4, которая включает в себя отверстия 6 для проникновения воздуха в блок 1, впуск 8 топлива, гнездо 9 для внутреннего электрического вывода 14 и уплотняющее соединение с кожухом 2, такое как канавка 68. Если торцевая крышка 4 изготовлена из изолирующего материала, то торцевая крышка 4 и изолятор 32 могут быть выполнены за одно и/или крышка может служить изолятором. Опорное средство также включает в себя кожух 2.
[0041] На Фиг. 5-7 показан вариант осуществления изобретения, в котором трубки 18 объединены в батарею с неплотно упакованной конфигурацией. В такой батарее 120 с неплотно упакованной конфигурацией внешние металлические поверхности трубок 18 отделены и не соприкасаются одна с другой. Трубки 18 удерживаются в соответствующих положениях в батарее 120 упомянутыми компонентами на обоих их концах. Батарея 120 закрыта кожухом 122.
[0042] Батарея 120 закрыта на обоих концах опорным средством, которое может включать в себя различные функциональные компоненты. Первым таким компонентом является внешняя шина 124, которая находится в электрическом соединении с внешними металлическими компонентами трубок 18. Внешняя шина 124 имеет отверстия 126, которые расположены соосно трубкам 18 для обеспечения возможности проникновения через них воздуха. Внешняя шина 124 может иметь столбиковые выводы, крылья, фланцы или другие виды удлинений 125, которые связаны с отверстиями 126, проходят поверх трубок 18 и контактируют с их внешними поверхностями для обеспечения электрического соединения с ними. Внешняя шина 124 может быть припаяна, приварена, припрессована или иным образом прочно закреплена на каждой трубке 18 для того, чтобы удерживать батарею 120 в скрепленном состоянии и/или обеспечивать надежное электрическое соединение. Для поддержки трубок между их концами могут быть использованы другие пластины (не показаны), подобные по форме внешней шине 124 и являющиеся электропроводными или неэлектропроводными. Внешняя шина 124 может иметь выполненный за одно вывод 127, такой как, например, перемычка, штырь или столбиковый вывод.
[0043] Следующим компонентом является изолятор 128 с отверстиями 130, которые расположены соосно трубкам 18 для обеспечения возможности проникновения через них воздуха. Изолятор 128 плотно прижимается к внешней шине 124.
[0044] Следующим компонентом является внутренняя шина 132 с отверстиями 134, которые расположены соосно трубкам 18 для обеспечения возможности проникновения через них воздуха. Внутренняя шина 132 плотно прижимается к изолятору 128, который предотвращает электрический контакт между внешней шиной 124 и внутренней шиной 132. Внутренняя шина 132 имеет столбиковые выводы, крылья, фланцы или другие виды удлинений 136, которые связаны с отверстиями 134, проходят в трубки 18 и контактируют с их внутренними поверхностями для обеспечения электрического соединения с ними. Внутренняя шина 132 может быть припаяна, приварена, припрессована или иным образом прочно закреплена внутри каждой трубки 18 для того, чтобы удерживать батарею 120 в скрепленном состоянии и/или обеспечивать надежное электрическое соединение. Внутренняя шина 132 может иметь выполненный за одно вывод 137, такой как, например, перемычка, штырь или столбиковый вывод.
[0045] Следующим компонентом является торцевая крышка 138, которая либо является изолирующей, либо включает в себя изолирующую (т.е. электроизолирующую) внутреннюю облицовку для предотвращения электрического контакта и, соответственно, короткого замыкания шин 124, 132. Может быть использован компонент, подобный изолятору 32, описанному выше. Торцевая крышка 138 может иметь те же самые или сходные признаки, что и торцевая крышка 4, описанная выше. Торцевая крышка 138 может иметь изолирующую опору 139 выводов для размещения электрических выводов 127, 137. Изолирующая опора 139 выводов может быть втулкой, взаимозамыкающимся соединителем или любой другой структурой, которая обеспечивает по меньшей мере одно из простоты сборки, опоры выводов, изоляции, упрочнения и закрепления.
[0046] Внешняя шина 124, изолятор 128 и внутренняя шина 132 могут быть выполнены за одно в виде одного компонента, имеющего множество слоев. Изолятор может служить в качестве опоры для трубок и может иметь электропроводные (например, металлические) покрытия на каждой стороне, служащие в качестве шин 124, 132.
[0047] На Фиг. 9, 10 представлен вариант осуществления изобретения, в котором трубки 18 объединены в батарею с полуплотно упакованной конфигурацией при соприкосновении внешних металлических поверхностей трубок 18 одной с другой в подбатареях 210, разделенных зазорами 212. Подбатареи 210 могут действовать как параллельные резисторы, приводя к протеканию большего тока через блок. За исключением более широкого профиля с тем, чтобы вместить зазоры 212, функциональные торцевые компоненты могут быть по существу такими же, что и описанные выше для плотно упакованной конфигурации, включая изолятор 30', коллектор 28', изолятор 32' и торцевую крышку 4'.
[0048] На Фиг. 11-13 представлен вариант осуществления изобретения, в котором трубки 18 объединены в батарею с полуплотно упакованной конфигурацией, подобной той, что описана выше, но в которой подбатареи 210 соединены последовательно для обеспечения усиленного регулирования полного напряжения и силы тока, выдаваемых блоком. Число трубок 18 в каждой подбатарее 210 определяет достижимую силу тока, выдаваемого блоком, а число подбатарей 210, соединенных последовательно, определяет достижимое полное напряжение, выдаваемое блоком.
[0049] Внешняя шина содержит множество компонентов для обеспечения последовательных соединений. Могут быть использованы любые подходящие средства последовательного соединения; в качестве примера показаны перемычки 220, припаянные мягким или твердым припоем. Другие подходящие средства соединения включают в себя, однако не ограничиваются ими, проволоки, полоски, пластинки, стержни, накладки, вставки и т.п. Внешний электрический вывод 16' может быть соединен с одним из концов последовательности подбатарей 210 непосредственно или при помощи любого подходящего средства соединения, такого как припаянная мягким или твердым припоем перемычка 222, как показано на чертеже.
[0050] Внутренняя шина содержит множество электропроводных компонентов для обеспечения последовательных соединений. Могут быть использованы любые подходящие средства последовательного соединения; в качестве примера показаны электропроводные вставки 224, 228, которые выполнены за одно с изолирующим коллектором 28', 29. Свободные концы первой и последней подбатарей 210 могут быть соединены параллельно однорядными вставками 224, одна из которых имеет расширение 226, которое соединяется с «внутренним» электрическим выводом 14'. Подбатареи 210 соединены последовательно двухрядными вставками 228, которые также обеспечивают параллельные соединения в каждой подбатарее 210. Электропроводные компоненты 224, 228 могут содержать любые подходящие структуры. Другие примеры электропроводных компонентов включают в себя, однако не ограничиваются ими, перемычки, проволоки, полоски, пластинки, стержни, накладки и т.п. Другие функциональные торцевые компоненты могут быть по существу такими же, что и описанные выше для полуплотно упакованной конфигурации, включая соответствующие изоляторы 30', коллекторы 28', 29, изоляторы 32", 33 и торцевые крышки 4', 10'.
[0051] В другом варианте осуществления изобретения неплотно упакованная конфигурация, показанная на Фиг. 5-7, может быть соединена последовательно посредством модификаций, сходных с непосредственно предшествующим вариантом осуществления. Опытному специалисту будет понятно, что имеется большое число возможных вариантов и комбинаций для соединения трубок топливных элементов параллельным и последовательным образом, поскольку отдельные трубки могут быть соединены последовательно или параллельно во всей батарее.
[0052] Например, обращаясь к Фиг. 14-18, последовательное соединение неплотно упакованной конфигурации может быть реализовано при использовании жестких изолирующих опорных пластин 302, 352, чтобы поддерживать трубки на одном конце батареи. Одна из этих изолирующих опорных пластин также включает приспособление для электрического вывода; в показанном примере используется выводная перемычка 308.
[0053] Трубки 18 плотно входят в раззенкованные отверстия 304, которые имеют упорные заплечики 306, чтобы изолировать концы трубок. Внешние шины 310 и внутренние шины 312 размещены плотно прилегающими на соответствующих сторонах опорных пластин 302, 352 в рисунках с зазорами 322, как показано, которые соединяют трубки 18 последовательно и параллельно желательным образом. Показанные рисунки соединяют трубки 18 в параллельные вертикальные батареи, которые последовательно соединены горизонтально. Кроме того, горизонтальное разделение шин 310, 312 приведет к меньшему числу параллельных соединений и большему числу последовательных соединений. Внешние шины 310 и внутренние шины 312 проходят по соответствующим сторонам выводной перемычки 308, чтобы обеспечить внешние электрические соединения с ответной частью соединителя (не показана).
[0054] Для прикрепления внешних шин 310 к внешним сторонам трубок 18 и обеспечения электрического соединения с ними могут быть использованы паяные швы. Для прохождения через отверстия 304 и обеспечения электрического соединения с внутренними сторонами трубок 18 могут быть использованы полые штыри, такие как заклепки 320. Для прикрепления заклепок 320 к внутренним шинам 312 могут быть использованы паяные швы 316.
[0055] Опытному специалисту будет понятно, что описанные выше впуски топлива и воздуха являются типичными по конструкции и могут иметь любые подходящие размер, форму, конфигурацию и/или расположение на блоке. Кроме того, опытному специалисту будет понятно, что электрические выводы, описанные во всех вариантах осуществления выше, являются типичными и общепринятыми по конструкции и могут иметь любые подходящие размер, форму, конфигурацию и/или расположение на блоке. Эти выводы могут быть столбиковыми выводами батареи или могут быть встроены в один(одну) или более электрических вилок, разъемов, розеток и/или т.п. Выводы могут быть соединены с токосъемниками любыми подходящими обычными средствами, такими как, например, проволоки, пластинки, полоски и т.п.
[0056] Признаки настоящего изобретения обеспечивают преимущества уплотнения, поскольку металлическая опора допускает использование паяных и сварных швов.
[0057] Хотя выше было показано и описано то, что в настоящее время считается предпочтительными вариантами осуществления изобретения, специалистам в данной области техники будет очевидно, что в них могут быть сделаны различные изменения и модификации без отклонения от объема изобретения, охарактеризованного прилагаемой формулой изобретения.
Claims (23)
1. Блок топливных элементов, содержащий
a) набор трубок твердооксидных топливных элементов, причем каждая из упомянутых трубок имеет пористую металлическую опорную структуру с пористыми металлическими внешними поверхностями и пористыми металлическими внутренними поверхностями, слой пористого анода или катода, радиально изнутри нанесенный на упомянутые пористые металлические внутренние поверхности, слой плотного электролита, радиально изнутри нанесенный на упомянутый слой пористого анода или катода, и слой другого из упомянутых пористого анода или катода, радиально изнутри нанесенный на упомянутый слой плотного электролита;
b) по меньшей мере один коллектор, сообщающийся при работе с упомянутым набором трубок твердооксидных топливных элементов, причем упомянутый коллектор включает в себя структуру для направления первого реакционного газа в соприкосновение с упомянутыми пористыми металлическими внешними поверхностями и структуру для направления второго реакционного газа в соприкосновение с упомянутыми внутренними поверхностями, упомянутый коллектор также содержит по меньшей мере одну шину, выбранную из группы, состоящей из внешней шины, расположенной в электрическом контакте с каждой из упомянутых пористых металлических внешних поверхностей, и внутренней шины, расположенной в электрическом контакте с каждой из упомянутых внутренних поверхностей.
a) набор трубок твердооксидных топливных элементов, причем каждая из упомянутых трубок имеет пористую металлическую опорную структуру с пористыми металлическими внешними поверхностями и пористыми металлическими внутренними поверхностями, слой пористого анода или катода, радиально изнутри нанесенный на упомянутые пористые металлические внутренние поверхности, слой плотного электролита, радиально изнутри нанесенный на упомянутый слой пористого анода или катода, и слой другого из упомянутых пористого анода или катода, радиально изнутри нанесенный на упомянутый слой плотного электролита;
b) по меньшей мере один коллектор, сообщающийся при работе с упомянутым набором трубок твердооксидных топливных элементов, причем упомянутый коллектор включает в себя структуру для направления первого реакционного газа в соприкосновение с упомянутыми пористыми металлическими внешними поверхностями и структуру для направления второго реакционного газа в соприкосновение с упомянутыми внутренними поверхностями, упомянутый коллектор также содержит по меньшей мере одну шину, выбранную из группы, состоящей из внешней шины, расположенной в электрическом контакте с каждой из упомянутых пористых металлических внешних поверхностей, и внутренней шины, расположенной в электрическом контакте с каждой из упомянутых внутренних поверхностей.
2. Блок топливных элементов по п.1, в котором упомянутый коллектор физически поддерживает упомянутый набор трубок твердооксидных топливных элементов, и в котором упомянутая по меньшей мере одна шина содержит упомянутую внешнюю шину, расположенную в электрическом контакте с каждой из упомянутых пористых металлических внешних поверхностей, и упомянутую внутреннюю шину, расположенную в электрическом контакте с каждой из упомянутых внутренних поверхностей.
3. Блок топливных элементов по п.1, в котором упомянутый коллектор выполнен заодно с упомянутой внешней шиной.
4. Блок топливных элементов по п.1, в котором упомянутый коллектор физически поддерживает упомянутую внешнюю шину.
5. Блок топливных элементов по п.3, в котором упомянутый коллектор выполнен заодно с упомянутой внутренней шиной.
6. Блок топливных элементов по п.1, в котором упомянутый коллектор физически поддерживает упомянутую внутреннюю шину.
7. Блок топливных элементов по п.1, в котором упомянутый коллектор образует камеру для направления упомянутого первого реакционного газа, и в котором упомянутый коллектор также образует сквозные проходы для направления упомянутого второго реакционного газа, причем упомянутые сквозные проходы пересекают упомянутую камеру.
8. Блок топливных элементов по п.1, в котором упомянутый набор трубок твердооксидных топливных элементов скомпонован с плотно упакованной конфигурацией.
9. Блок топливных элементов по п.1, в котором упомянутый набор трубок твердооксидных топливных элементов скомпонован с полуплотно упакованной конфигурацией.
10. Блок топливных элементов по п.9, в котором упомянутый набор трубок твердооксидных топливных элементов также скомпонован содержащим подбатареи трубок твердооксидных топливных элементов, причем все трубки твердооксидных топливных элементов в каждой из упомянутых подбатареи электрически соединены друг с другом параллельно.
11. Блок топливных элементов по п.10, в котором по меньшей мере часть упомянутых подбатареи электрически соединены друг с другом последовательно.
12. Блок топливных элементов по п.11, в котором упомянутая внутренняя шина также содержит множество компонентов внутренней шины.
13. Блок топливных элементов по п.12, в котором упомянутый коллектор также содержит электроизолирующий материал, который поддерживает упомянутые компоненты внутренней шины.
14. Блок топливных элементов по п.11, в котором упомянутая внешняя шина также содержит множество компонентов внешней шины.
15. Блок топливных элементов по п.14, в котором упомянутый коллектор также содержит электроизолирующий материал, который поддерживает упомянутые компоненты внешней шины.
16. Блок топливных элементов по п.1, в котором упомянутый набор трубок твердооксидных топливных элементов объединен в батарею с неплотно упакованной конфигурацией.
17. Блок топливных элементов по п.16, в котором по меньшей мере часть упомянутых трубок твердооксидных топливных элементов электрически соединены параллельно.
18. Блок топливных элементов по п.16, в котором по меньшей мере часть упомянутых трубок твердооксидных топливных элементов электрически соединены последовательно.
19. Блок топливных элементов по п.18, в котором часть упомянутых трубок твердооксидных топливных элементов электрически соединены параллельно.
20. Трубчатый твердооксидный топливный элемент, содержащий
пористую металлическую опорную структуру с пористой металлической внешней поверхностью и пористой металлической внутренней поверхностью, слой анода или катода, радиально изнутри нанесенный на упомянутую пористую металлическую внутреннюю поверхность, слой электролита, радиально изнутри нанесенный на упомянутый слой анода или катода, и другой из упомянутых анода или катода, радиально изнутри нанесенный на упомянутый электролит.
пористую металлическую опорную структуру с пористой металлической внешней поверхностью и пористой металлической внутренней поверхностью, слой анода или катода, радиально изнутри нанесенный на упомянутую пористую металлическую внутреннюю поверхность, слой электролита, радиально изнутри нанесенный на упомянутый слой анода или катода, и другой из упомянутых анода или катода, радиально изнутри нанесенный на упомянутый электролит.
21. Трубчатый твердооксидный топливный элемент по п.20, в котором упомянутый слой пористого анода представляет собой Ni-Ni стабилизированный оксидом иттрия диоксид циркония.
22. Трубчатый твердооксидный топливный элемент по п.20, в котором упомянутый слой плотного электролита представляет собой Y2O3-ZrO2.
23. Трубчатый твердооксидный топливный элемент по п.20, в котором упомянутый слой пористого катода представляет собой LaMnO3.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/103,333 | 2005-04-11 | ||
| US11/103,333 US7785747B2 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Stack configurations for tubular solid oxide fuel cells |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007141681A RU2007141681A (ru) | 2009-05-20 |
| RU2415498C2 true RU2415498C2 (ru) | 2011-03-27 |
Family
ID=37083514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007141681/07A RU2415498C2 (ru) | 2005-04-11 | 2006-04-11 | Конфигурации батарей трубчатых твердооксидных топливных элементов |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7785747B2 (ru) |
| EP (1) | EP1878082B1 (ru) |
| JP (1) | JP2008542977A (ru) |
| AT (1) | ATE519247T1 (ru) |
| AU (1) | AU2006235362B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0609114A2 (ru) |
| CA (1) | CA2604716A1 (ru) |
| NO (1) | NO20075324L (ru) |
| RU (1) | RU2415498C2 (ru) |
| WO (1) | WO2006110686A2 (ru) |
| ZA (1) | ZA200710023B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU200605U1 (ru) * | 2020-02-07 | 2020-11-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "ТОПАЗ" (ООО "НИЦ "ТОПАЗ") | Устройство для электрохимического исследования трубчатых твердооксидных топливных элементов |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6605316B1 (en) | 1999-07-31 | 2003-08-12 | The Regents Of The University Of California | Structures and fabrication techniques for solid state electrochemical devices |
| JP2008522370A (ja) | 2004-11-30 | 2008-06-26 | ザ、リージェンツ、オブ、ザ、ユニバーシティ、オブ、カリフォルニア | 電気化学装置用封止ジョイント構造 |
| US7785747B2 (en) | 2005-04-11 | 2010-08-31 | Worldwide Energy, Inc. Of Delaware | Stack configurations for tubular solid oxide fuel cells |
| WO2007005767A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-11 | The Regents Of The University Of California | Advanced solid oxide fuel cell stack design for power generation |
| US20070141424A1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-06-21 | Armstrong Timothy R | Solid oxide fuel cell and stack configuration |
| CA2656460A1 (en) | 2006-07-28 | 2008-02-07 | The Regents Of The University Of California | Joined concentric tubes |
| US9353434B2 (en) | 2006-10-12 | 2016-05-31 | C3 International, Llc | Methods for providing prophylactic surface treatment for fluid processing systems and components thereof |
| JP2008252071A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-10-16 | Fujifilm Corp | 圧電素子とその製造方法、及び液体吐出装置 |
| US20080254335A1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-10-16 | Worldwide Energy, Inc. | Porous bi-tubular solid state electrochemical device |
| US8167961B2 (en) * | 2007-10-26 | 2012-05-01 | California Institute Of Technology | Thermochemical synthesis of fuels for storing thermal energy |
| JP5301865B2 (ja) * | 2007-12-26 | 2013-09-25 | 東京瓦斯株式会社 | 横縞型固体酸化物形燃料電池 |
| US8623301B1 (en) | 2008-04-09 | 2014-01-07 | C3 International, Llc | Solid oxide fuel cells, electrolyzers, and sensors, and methods of making and using the same |
| RU2010147046A (ru) * | 2008-04-18 | 2012-05-27 | Члены Правления Университета Калифорнии (Us) | Комбинированное уплотнение для высокотемпературного электрохимического устройства |
| ES2331828B2 (es) * | 2008-06-27 | 2011-08-08 | Universidad Politecnica De Valencia | Capa catalitica para la activacion de oxigeno sobre electrolitos solidos ionicos a alta temperatura. |
| US9343746B2 (en) * | 2008-10-14 | 2016-05-17 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Advanced materials and design for low temperature SOFCs |
| ES2362516B1 (es) * | 2008-12-19 | 2012-05-23 | Ikerlan, S.Coop. | Celda tubular de combustible de óxido sólido con soporte met�?lico. |
| US8304122B2 (en) | 2009-02-06 | 2012-11-06 | Protonex Technology Corporation | Solid oxide fuel cell systems with hot zones having improved reactant distribution |
| US20110076597A1 (en) | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Ut-Battelle, Llc | Wire mesh current collector, solid state electrochemical devices including the same, and methods of making the same |
| ES2364827B1 (es) * | 2010-01-25 | 2012-08-03 | Amurrio Ferrocarril Y Equipos, S.A. | Estructura de cruzamiento tranviario de punta movil |
| WO2011100361A2 (en) | 2010-02-10 | 2011-08-18 | C3 International. Llc | Low temperature electrolytes for solid oxide cells having high ionic conductivity |
| KR101178675B1 (ko) * | 2010-07-16 | 2012-08-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | 번들형 인터커넥터 및 이를 구비한 연료전지 |
| KR20130036884A (ko) * | 2011-10-05 | 2013-04-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 고체산화물 연료전지 스택 및 이를 구비한 연료전지 모듈 |
| JP5743098B2 (ja) * | 2012-02-22 | 2015-07-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 固体酸化物形燃料電池 |
| US20130316264A1 (en) * | 2012-05-24 | 2013-11-28 | Phillips 66 Company | Functionally layered electrolyte for solid oxide fuel cells |
| US20140295303A1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Toto Ltd. | Solid oxide fuel cell |
| US10109867B2 (en) | 2013-06-26 | 2018-10-23 | Upstart Power, Inc. | Solid oxide fuel cell with flexible fuel rod support structure |
| EP3022792B1 (en) | 2013-07-15 | 2024-09-11 | Fcet, Inc. | Low temperature solid oxide cells |
| ITVR20130200A1 (it) * | 2013-08-13 | 2015-02-14 | Sofcpower S P A | Metodo di deposizione di uno strato di materiale su un supporto metallico per celle a combustibile o celle per elettrolisi |
| US9728790B2 (en) * | 2013-10-09 | 2017-08-08 | GM Global Technology Operations LLC | Fuel cell stack bus bar assembly systems and methods |
| KR102320128B1 (ko) | 2014-10-07 | 2021-11-02 | 프로토넥스 테크놀로지 코퍼레이션 | Sofc-전도 |
| WO2016126549A1 (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-11 | University Of Houston System | Porous solid oxide fuel cell anode with nanoporous surface and process for fabrication |
| US10790523B2 (en) | 2015-10-20 | 2020-09-29 | Upstart Power, Inc. | CPOX reactor control system and method |
| CN108370043B (zh) | 2015-10-20 | 2021-09-07 | 新兴电力公司 | 改进的cpox燃料重整器和sofc系统 |
| CA3072005C (en) | 2016-08-11 | 2023-09-19 | Upstart Power, Inc. | Sofc with thermally conductive pathways |
| US20180298544A1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-10-18 | Greg O'Rourke | High-Efficiency Washer-Dryer System |
| US12374709B2 (en) | 2019-08-14 | 2025-07-29 | Upstart Power, Inc. | Sofc-conduction |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020197520A1 (en) * | 2001-06-25 | 2002-12-26 | Usf Filtration & Separations Group., Inc | Micro fuel cell array |
| DE10219096A1 (de) * | 2002-04-29 | 2003-11-13 | Siemens Ag | Hochtemperatur-Brennstoffzelle und Verfahren zu deren Herstellung |
| RU2224337C1 (ru) * | 2002-10-22 | 2004-02-20 | ООО "Салют Текнолоджис Вест" | Способ изготовления высокотемпературного топливного элемента и установка для его осуществления |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4395468A (en) | 1980-12-22 | 1983-07-26 | Westinghouse Electric Corp. | Fuel cell generator |
| US4490444A (en) | 1980-12-22 | 1984-12-25 | Westinghouse Electric Corp. | High temperature solid electrolyte fuel cell configurations and interconnections |
| US4728584A (en) | 1986-10-21 | 1988-03-01 | Westinghouse Electric Corp. | Fuel cell generator containing self-supporting high gas flow solid oxide electrolyte fuel cells |
| DE4314323C2 (de) * | 1993-04-30 | 1998-01-22 | Siemens Ag | Hochtemperaturbrennstoffzelle mit verbesserter Festelektrolyt/Elektroden-Grenzfläche und Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtaufbaus mit verbesserter Festelektrolyt/Elektroden-Grenzfläche |
| JPH07211334A (ja) * | 1994-01-19 | 1995-08-11 | Fuji Electric Co Ltd | 固体電解質型燃料電池 |
| US5985113A (en) | 1995-08-24 | 1999-11-16 | Litton Systems, Inc. | Modular ceramic electrochemical apparatus and method of manufacture therefor |
| US5741605A (en) | 1996-03-08 | 1998-04-21 | Westinghouse Electric Corporation | Solid oxide fuel cell generator with removable modular fuel cell stack configurations |
| US6605316B1 (en) * | 1999-07-31 | 2003-08-12 | The Regents Of The University Of California | Structures and fabrication techniques for solid state electrochemical devices |
| US6423436B1 (en) | 2000-03-30 | 2002-07-23 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Tubular electrochemical devices with lateral fuel aperatures for increasing active surface area |
| US6572996B1 (en) * | 2000-08-10 | 2003-06-03 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Electrochemical fuel depletion means for fuel cell generators |
| US6416897B1 (en) | 2000-09-01 | 2002-07-09 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Tubular screen electrical connection support for solid oxide fuel cells |
| AU2002230865A1 (en) | 2000-10-30 | 2002-05-15 | Michael A. Cobb & Company | Solid oxide fuel cells stack |
| JP5234554B2 (ja) * | 2001-03-22 | 2013-07-10 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 固体電解質型燃料電池スタック構造体 |
| US6841284B2 (en) * | 2001-06-04 | 2005-01-11 | Acumentrics Corporation | Horizontal fuel cell tube system and methods |
| US6936367B2 (en) * | 2002-01-16 | 2005-08-30 | Alberta Research Council Inc. | Solid oxide fuel cell system |
| US6824907B2 (en) * | 2002-01-16 | 2004-11-30 | Alberta Reasearch Council, Inc. | Tubular solid oxide fuel cell stack |
| CA2509905A1 (en) | 2002-12-17 | 2004-07-01 | Alberta Research Council Inc. | Compact solid oxide fuel cell stack |
| JP2004319152A (ja) * | 2003-04-14 | 2004-11-11 | Nissan Motor Co Ltd | 管状燃料電池用セル体及びその製造方法 |
| JP4111325B2 (ja) * | 2003-05-08 | 2008-07-02 | 東邦瓦斯株式会社 | 固体酸化物形燃料電池 |
| US7785747B2 (en) | 2005-04-11 | 2010-08-31 | Worldwide Energy, Inc. Of Delaware | Stack configurations for tubular solid oxide fuel cells |
| US20070141424A1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-06-21 | Armstrong Timothy R | Solid oxide fuel cell and stack configuration |
-
2005
- 2005-04-11 US US11/103,333 patent/US7785747B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-04-11 WO PCT/US2006/013372 patent/WO2006110686A2/en not_active Ceased
- 2006-04-11 AT AT06749682T patent/ATE519247T1/de not_active IP Right Cessation
- 2006-04-11 JP JP2008506583A patent/JP2008542977A/ja active Pending
- 2006-04-11 EP EP06749682A patent/EP1878082B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2006-04-11 RU RU2007141681/07A patent/RU2415498C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-04-11 BR BRPI0609114-8A patent/BRPI0609114A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-04-11 CA CA002604716A patent/CA2604716A1/en not_active Abandoned
- 2006-04-11 AU AU2006235362A patent/AU2006235362B2/en not_active Ceased
-
2007
- 2007-01-01 ZA ZA200710023A patent/ZA200710023B/xx unknown
- 2007-05-31 US US11/755,945 patent/US20070237998A1/en not_active Abandoned
- 2007-10-17 NO NO20075324A patent/NO20075324L/no not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020197520A1 (en) * | 2001-06-25 | 2002-12-26 | Usf Filtration & Separations Group., Inc | Micro fuel cell array |
| DE10219096A1 (de) * | 2002-04-29 | 2003-11-13 | Siemens Ag | Hochtemperatur-Brennstoffzelle und Verfahren zu deren Herstellung |
| RU2224337C1 (ru) * | 2002-10-22 | 2004-02-20 | ООО "Салют Текнолоджис Вест" | Способ изготовления высокотемпературного топливного элемента и установка для его осуществления |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU200605U1 (ru) * | 2020-02-07 | 2020-11-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "ТОПАЗ" (ООО "НИЦ "ТОПАЗ") | Устройство для электрохимического исследования трубчатых твердооксидных топливных элементов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006110686A2 (en) | 2006-10-19 |
| US7785747B2 (en) | 2010-08-31 |
| ZA200710023B (en) | 2008-10-29 |
| ATE519247T1 (de) | 2011-08-15 |
| NO20075324L (no) | 2008-01-03 |
| AU2006235362B2 (en) | 2010-08-05 |
| JP2008542977A (ja) | 2008-11-27 |
| HK1112113A1 (en) | 2008-08-22 |
| WO2006110686A8 (en) | 2007-08-23 |
| EP1878082A2 (en) | 2008-01-16 |
| AU2006235362A1 (en) | 2006-10-19 |
| BRPI0609114A2 (pt) | 2010-11-16 |
| RU2007141681A (ru) | 2009-05-20 |
| EP1878082B1 (en) | 2011-08-03 |
| CA2604716A1 (en) | 2006-10-19 |
| WO2006110686A3 (en) | 2007-04-05 |
| US20070237998A1 (en) | 2007-10-11 |
| US20060228615A1 (en) | 2006-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2415498C2 (ru) | Конфигурации батарей трубчатых твердооксидных топливных элементов | |
| RU2411617C2 (ru) | Твердооксидный топливный элемент | |
| CA2558868C (en) | Solid oxide fuel cell containing separators sandwiching electrolyte electrode assemblies with proper load | |
| US7625657B2 (en) | Fuel cell and fuel cell stack | |
| US7659027B2 (en) | Fuel cell and fuel cell stack | |
| US6677069B1 (en) | Sealless radial solid oxide fuel cell stack design | |
| US7670710B2 (en) | Fuel cell and fuel cell stack with pressure chambers | |
| AU2001281220A1 (en) | Sealless radial solid electrolyte fuel cell stack design | |
| JP5101775B2 (ja) | ユニット固体酸化物型燃料電池 | |
| US8835072B2 (en) | Solid oxide fuel cell stacks and fuel cell module having the same | |
| JP2000182653A (ja) | 固体電解質型燃料電池ブロック及び固体電解質型燃料電池モジュール | |
| KR20190049981A (ko) | 고체산화물 연료 전지 단위 스택 및 이를 이용한 대용량 연료 전지 | |
| JPH0260063A (ja) | 積層型燃料電池 | |
| JPH06196196A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| HK1112113B (en) | Stack configurations for tubular solid oxide fuel cells | |
| JP2000182650A (ja) | 固体電解質型燃料電池ブロック及び固体電解質型燃料電池モジュール | |
| JP2000182651A (ja) | 固体電解質型燃料電池アセンブリ及び固体電解質型燃料電池モジュール | |
| JPH0246658A (ja) | 燃料電池 | |
| JPH0246661A (ja) | 積層型燃料電池 | |
| JP2008071615A (ja) | 固体酸化物形燃料電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120412 |