TW202006997A - 適於一固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接裝置及含有其的固態氧化物燃料電池 - Google Patents

Abstract

一種適於一固態氧化物燃料電池的模組化平板型互連裝置，包含一平板型互連本體、一對上屏蔽片及一對下屏蔽片。該平板型互連本體包括一右側面及一左側面。該右側面包括一右側狹縫，以與該平板型互連本體的引入狹縫流體連通。該左側面包括一左側狹縫，以與該平板型互連本體的排出狹縫流體連通。

Description

適於一固態氧化物燃料電池的模組化平板型互連裝置及含有其的固態氧化物燃料電池

本發明是有關於一種模組化平板型互連裝置(modular planar interconnect device)，特別是指一種適於一固態氧化物燃料電池(solid oxide fuel cell, SOFC)的模組化平板型互連裝置，及一種含有該模組化平板型互連裝置的固態氧化物燃料電池。

燃料電池藉由帶正電的氫離子與氧氣(或其他氧化劑)反應，可將燃料中的化學能轉換成電能，且只要持續供給燃料及氧氣(或空氣)即可持續產生電力，特別是平板型固態氧化物燃料電池(planar SOFC)由於可簡單透過堆疊電連接以產生高電能，並具有耐久的穩定性及低製造成本的優點，所以在各應用領域受到青睞。

然而，現有堆疊的平板型固態氧化物燃料電池往往會因為堆疊所需之密封材料發生變形而影響燃料流體的流動，或是密封材料容易因為與燃料流體接觸而發生作用或溶出，進而影響SOFC的發電效能及穩定性。此外，現有燃料電池的功率密度、燃料利用率、發電效率及熱交換效果亦有提升空間。

因此，本發明之目的，即在提供一種適於一固態氧化物燃料電池的模組化平板型互連裝置，可以克服上述先前技術的缺點。

於是，本發明模組化平板型互連裝置被夾在一對平板型電池單元之間，每一平板型電池單元包括一陽極網(anode web)、一陰極網(cathode web)及一夾在該陽極網與該陰極網之間的平板型電池本體(planar cell body)。該模組化平板型互連裝置包含一平板型互連本體(planar interconnect body)、一對上屏蔽片(upper shielding plates)及一對下屏蔽片(lower shielding plates)。

該平板型互連本體包括一上主平面(upper major surface)、一下主平面(lower major surface)、一右側面(right lateral surface)及一左側面(left lateral surface)。

該上主平面包括一右緣區(right marginal region)、一左緣區(left marginal region)、一上主區(upper main region)、一適於一含氧流體的第一進口區(first inlet region)、一適於該含氧流體的第一出口區(first outlet region)及多個槽道(grooved channels)。該左緣區與該右緣區在一縱向方向上相反設置。該上主區設置在該右緣區與該左緣區之間，並適於位在上方之一平板型電池單元的陰極網之下。該第一進口區設置在該右緣區與該上主區之間，且形成一第一進口凹陷區(first inlet depression area)，該第一進口凹陷區是自該上主平面向下且向內凹陷，以形成在一橫向方向上相互間隔的前邊界壁面(front boundary wall surface)及後邊界壁面(rear boundary wall surface)。該第一出口區設置在該左緣區與該上主區之間，且形成一第一出口凹陷區(first outlet depression area)，該第一出口凹陷區是自該上主平面向下且向內凹陷，以形成在該橫向方向上相互間隔的前邊界壁面及後邊界壁面。該等槽道形成在該上主平面的上主區中，貫穿該第一進口區並止於多個第一進口(first inlet ports)，且進一步貫穿該第一出口區並止於多個第一出口(first outlet ports)。

該下主平面包括一前緣區(front marginal region)、一後緣區(rear marginal region)、一下主區(lower main region)、一適於一燃料流體的第二進口區(second inlet region)、一適於該燃料流體的第二出口區(second outlet region)及多個槽道。該後緣區與該前緣區在該橫向方向上相反設置。該下主區設置在該前緣區與該後緣區之間，並適於位在下方之一平板型電池單元的陽極網之上。該第二進口區設置在該前緣區與該下主區之間，且形成一第二進口凹陷區(second inlet depression area)，該第二進口凹陷區是自該下主平面向上且向內凹陷，以形成在該縱向方向上相互間隔的右邊界壁面(right boundary wall surface)及左邊界壁面(left boundary wall surface)。該第二出口區設置在該後緣區與該下主區之間，且形成一第二出口凹陷區，該第二出口凹陷區是自該下主平面向上且向內凹陷，以形成在該縱向方向上相互間隔的右邊界壁面及左邊界壁面。該等槽道形成在該下主平面的下主區中，貫穿該第二進口區並止於多個第二進口(second inlet ports)，且進一步貫穿該第二出口區並止於多個第二出口(second outlet ports)。

該右緣區具有一第一引入狹縫，該第一引入狹縫自該上主平面延伸至該下主平面，以與該等第一進口流體連通。

該左緣區具有一第一排出狹縫，該第一排出狹縫自該上主平面延伸至該下主平面，以與該等第一出口流體連通。

該右側面連結該上主平面及該下主平面，該右側面包括一右側狹縫，該右側狹縫向左且向內地延伸，以與該第一引入狹縫流體連通，並在該橫向方向上延伸而止於一第一前端面及一第一後端面。

該左側面連結該上主平面及該下主平面，該左側面包括一左側狹縫，該左側狹縫向右且向內地延伸，以與該第一排出狹縫流體連通，並在該橫向方向上延伸而止於一第二前端面及一第二後端面。

該等上屏蔽片各自合適配置於該第一進口區的前邊界壁面與後邊界壁面之間及該第一出口區的前邊界壁面與後邊界壁面之間。

該等下屏蔽片各自合適配置於該第二進口區的右邊界壁面與左邊界壁面之間及該第二出口區的右邊界壁面與左邊界壁面之間。

本發明之另一目的，即在提供一種固態氧化物燃料電池，可以克服上述先前技術的缺點。

於是，本發明固態氧化物燃料電池包含一上模組化平板型互連裝置及一下模組化平板型互連裝置、一平板型電池單元(planar cell unit)、一上第一輔助密封構件(upper first auxiliary seal member)及一下第一輔助密封構件(lower first auxiliary seal member)。

每一模組化平板型互連裝置是如上所述。

該平板型電池單元被夾在該上模組化平板型互連裝置與該下模組化平板型互連裝置之間，該平板型電池單元包括一平板型電池構件(planar cell member)、一陽極構件(anode member)及一陰極構件(cathode member)。

該平板型電池構件包括一平板型電池本體(planar cell body)及一電池本體支架(cell-body support frame)。該平板型電池本體插入在該上模組化平板型互連裝置的下主平面的下主區與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的上主區之間。該電池本體支架圍繞並支撐地設置於該平板型電池本體外圍，該電池本體支架具有上前支撐區(upper front support region)、上後支撐區(upper rear support region)、下右支撐區(lower right support region)及下左支撐區(lower left support region)。該上前支撐區與該上後支撐區在該橫向方向上相反設置，各自與該上模組化平板型互連裝置的下主平面的第二進口區及第二出口區緊密配合。該下右支撐區與該下左支撐區在該縱向方向上相反設置，各自與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的第一進口區及第一出口區緊密配合。

該陽極構件包括一陽極網及一陽極支架(anode frame)。該陽極網夾在該平板型電池本體與該上模組化平板型互連裝置的下主平面的下主區之間。該陽極支架圍繞並支撐地設置於該陽極網外圍，該陽極支架具有前陽極支架區(front anode frame region)及在該橫向方向上相反設置的後陽極支架區(rear anode frame region)，各自與該上模組化平板型互連裝置的下主平面的第二進口區及第二出口區緊密配合。

該陰極構件包括一陰極網及一陰極支架(cathode frame)。該陰極網夾在該平板型電池本體與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的上主區之間。該陰極支架圍繞並支撐地設置於該陰極網外圍，該陰極支架具有右陰極支架區(right cathode frame region)及在該縱向方向上相反設置的左陰極支架區(left cathode frame region)，各自與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的第一進口區及第一出口區緊密配合。

該上第一輔助密封構件設置於該陽極支架的前陽極支架區及後陽極支架區中之一者與該上模組化平板型互連裝置的下主平面的第二進口區及第二出口區中之對應者之間，以在該處形成流體密封。

該下第一輔助密封構件設置於該陰極支架的右陰極支架區及左陰極支架區中之一者與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的第一進口區及第一出口區中之對應者之間，以在該處形成流體密封。

本發明之功效在於：本發明模組化平板型互連裝置可提升固態氧化物燃料電池的最大功率密度、燃料利用率及發電效率。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1至圖4，本發明模組化平板型互連裝置2之一第一具體實施例被夾在一對平板型電池單元3之間，每一平板型電池單元3包括一陽極網34、一陰極網35及一夾在該陽極網34與該陰極網35之間的平板型電池本體33。

該模組化平板型互連裝置2包含一平板型互連本體21、一對上屏蔽片5及一對下屏蔽片4。該平板型互連本體21、該等上屏蔽片5及該等下屏蔽片4是不鏽鋼材料所製成，例如但不限於SUS 430、SUS 431、SUS 441、Crofer® 22。在本第一具體實施例中，該平板型互連本體21、該等上屏蔽片5及該等下屏蔽片4是分開形成的。可選擇地，它們可以是以一單件結構(single-piece configuration)形成的。

該平板型互連本體21包括一上主平面25、一下主平面24、一右側面26及一左側面27。

該上主平面25包括一右緣區251、一左緣區252、一上主區253、一適於一含氧流體的第一進口區254、一適於該含氧流體的第一出口區255及多個槽道256。該左緣區252與該右緣區251在一縱向方向A上相反設置。該上主區253設置在該右緣區251與該左緣區252之間，並適於位在上方之一平板型電池單元3的陰極網35之下。該第一進口區254設置在該右緣區251與該上主區253之間，且形成一第一進口凹陷區2541，該第一進口凹陷區2541是自該上主平面25向下且向內凹陷，以形成在一橫向方向B上相互間隔的前邊界壁面2542及後邊界壁面2543。該第一出口區255設置在該左緣區252與該上主區253之間，且形成一第一出口凹陷區2551，該第一出口凹陷區2551是自該上主平面25向下且向內凹陷，以形成在該橫向方向B上相互間隔的前邊界壁面2552及後邊界壁面2553。該等槽道256形成在該上主平面25的上主區253中，貫穿該第一進口區254並止於多個第一進口2561，且進一步貫穿該第一出口區255並止於多個第一出口2562。該上主平面25的上主區253還形成有多個輔助流道257，與該等形成在該上主平面25的上主區253中的槽道256垂直，以形成一上凸柱陣列258。此外，該右緣區251具有一第一引入狹縫2511，該第一引入狹縫2511自該上主平面25延伸至該下主平面24，以與該等第一進口2561流體連通。該左緣區252具有一第一排出狹縫2522，該第一排出狹縫2522自該上主平面25延伸至該下主平面24，以與該等第一出口2562流體連通。

該下主平面24包括一前緣區241、一後緣區242、一下主區243、一適於一燃料流體的第二進口區244、一適於該燃料流體的第二出口區245及多個槽道246。該後緣區242與該前緣區241在該橫向方向B上相反設置。該下主區243設置在該前緣區241與該後緣區242之間，並適於位在下方之一平板型電池單元3的陽極網34之上。該第二進口區244設置在該前緣區241與該下主區243之間，且形成一第二進口凹陷區2441，該第二進口凹陷區2441是自該下主平面24向上且向內凹陷，以形成在該縱向方向A上相互間隔的右邊界壁面2442及左邊界壁面2443。該第二出口區245設置在該後緣區242與該下主區243之間，且形成一第二出口凹陷區2451，該第二出口凹陷區2451是自該下主平面24向上且向內凹陷，以形成在該縱向方向A上相互間隔的右邊界壁面2452及左邊界壁面2453。該等槽道246形成在該下主平面24的下主區243中，貫穿該第二進口區244並止於多個第二進口2461，且進一步貫穿該第二出口區245並止於多個第二出口2462。在某一具體實施例中，該等槽道246在該下主平面24的該下主區243與該第二進口區244之接合處的橫截面大於在該下主平面24的該下主區243與該第二出口區245之接合處的橫截面。該下主平面24的下主區243還形成有多個輔助流道247，與該等形成在該下主平面24的下主區243中的槽道246垂直，以形成一下凸柱陣列248。此外，該前緣區241具有一第二引入狹縫2411，該第二引入狹縫2411自該下主平面24延伸至該上主平面25，以與該等第二進口2461流體連通。該後緣區242具有一第二排出狹縫2421，該第二排出狹縫2421自該下主平面24延伸至該上主平面25，以與該等第二出口2462流體連通。

該右側面26連結該上主平面25及該下主平面24，該右側面26包括一右側狹縫261，該右側狹縫261向左且向內地延伸，以與該第一引入狹縫2511流體連通，並在該橫向方向B上延伸而止於一第一前端面262及一第一後端面263。

該左側面27連結該上主平面25及該下主平面24，該左側面27包括一左側狹縫271，該左側狹縫271向右且向內地延伸，以與該第一排出狹縫2522流體連通，並在該橫向方向B上延伸而止於一第二前端面272及一第二後端面273。

該等上屏蔽片5各自可拆離地合適配置於該第一進口區254的前邊界壁面2542與後邊界壁面2543之間及該第一出口區255的前邊界壁面2552與後邊界壁面2553之間。該等上屏蔽片5是與該上主平面25的右緣區251及左緣區252齊平。

該等下屏蔽片4各自可拆離地合適配置於該第二進口區244的右邊界壁面2442與左邊界壁面2443之間及該第二出口區245的右邊界壁面2452與左邊界壁面2453之間。該等下屏蔽片4是與該下主平面24的前緣區241及後緣區252齊平。

參閱圖5至圖8，本發明模組化平板型互連裝置2之一第二具體實施例被夾在一對平板型電池單元3之間，每一平板型電池單元3包括一陽極網34、一陰極網35及一夾在該陽極網34與該陰極網35之間的平板型電池本體33。

該模組化平板型互連裝置2之第二具體實施例與該模組化平板型互連裝置2之第一具體實施例類似，差異之處在於：

該右側狹縫261的第一前端面262及第一後端面263各自延伸連結該上主平面25及該下主平面24。該右側狹縫261在該橫向方向B上延伸以容許在該處的第一前端面262及第一後端面263分別與該第一引入狹縫2511的前狹縫端面及後狹縫端面齊平，以形成一右切除部。

該左側狹縫271的第二前端面272及第二後端面273各自延伸連結該上主平面25及該下主平面24。該左側狹縫271在該橫向方向B上延伸以容許在該處的第二前端面272及第二後端面273分別與該第一排出狹縫2522的前狹縫端面及後狹縫端面齊平，以形成一左切除部。

參閱圖9至圖12，本發明固態氧化物燃料電池1之一具體實施例包含一上模組化平板型互連裝置2及一下模組化平板型互連裝置2、一被夾在該兩個模組化平板型互連裝置2之間的平板型電池單元3、一上第一輔助密封構件及一下第一輔助密封構件。

每一模組化平板型互連裝置2是如上所述。特別是，在該固態氧化物燃料電池1之具體實施例中，是使用該模組化平板型互連裝置2之第二具體實施例。

該平板型電池單元3包括一平板型電池構件31、一陽極構件38及一陰極構件39。該平板型電池構件31包括一平板型電池本體33及一電池本體支架32。該陽極構件38包括一陽極網34及一陽極支架36。該陰極構件39包括一陰極網35及一陰極支架37。

該平板型電池本體33插入在該上模組化平板型互連裝置2的下主平面24的下主區243與該下模組化平板型互連裝置2的上主平面25的上主區253之間。該電池本體支架32圍繞並支撐地設置於該平板型電池本體33外圍，該電池本體支架32具有上前支撐區321、上後支撐區322、下右支撐區323及下左支撐區324。該上前支撐區321與該上後支撐區322在該橫向方向B上相反設置，各自與該上模組化平板型互連裝置2的下主平面24的第二進口區244及第二出口區245緊密配合。該下右支撐區323與該下左支撐區324在該縱向方向A上相反設置，各自與該下模組化平板型互連裝置2的上主平面25的第一進口區254及第一出口區255緊密配合。

該陽極網34夾在該平板型電池本體33與該上模組化平板型互連裝置2的下主平面24的下主區243之間。該陽極支架36圍繞並支撐地設置於該陽極網34外圍，該陽極支架36具有前陽極支架區361及在該橫向方向B上相反設置的後陽極支架區362，各自與該上模組化平板型互連裝置2的下主平面24的第二進口區244及第二出口區245緊密配合。

該陰極網35夾在該平板型電池本體22與該下模組化平板型互連裝置2的上主平面25的上主區253之間。該陰極支架37圍繞並支撐地設置於該陰極網35外圍，該陰極支架37具有右陰極支架區371及在該縱向方向A上相反設置的左陰極支架區372，各自與該下模組化平板型互連裝置2的上主平面25的第一進口區254及第一出口區255緊密配合。

該上第一輔助密封構件設置於該陽極支架36的前陽極支架區361及後陽極支架區362中之一者與該上模組化平板型互連裝置2的下主平面24的第二進口區244及第二出口區245中之對應者之間，以在該處形成流體密封。該固態氧化物燃料電池1還包含一上第二輔助密封構件，設置於該陽極支架36的前陽極支架區361及後陽極支架區362中之另一者與該上模組化平板型互連裝置2的下主平面24的第二進口區244及第二出口區245中之對應者之間，以在該處形成流體密封。此外，該固態氧化物燃料電池1包含一上第一主要密封構件(upper first primary seal member)及一上第二主要密封構件(upper second primary seal member)。該上第一主要密封構件設置於該陽極支架36的右陽極支架區363及左陽極支架區364中之一者與該上模組化平板型互連裝置2的下主平面24的下主區243的右部及左部中之對應者之間，以在該處形成流體密封。該上第二主要密封構件設置於該陽極支架36的右陽極支架區363及左陽極支架區364中之另一者與該上模組化平板型互連裝置2的下主平面24的下主區243的右部及左部中之對應者之間，以在該處形成流體密封。該上第一輔助密封構件、該上第二輔助密封構件、該上第一主要密封構件及該上第二主要密封構件的材料是各自選自於玻璃陶瓷(glass-ceramic)、雲母、焊料合金(solder alloy)或其組合。在本具體實施例中，該上第一輔助密封構件、該上第二輔助密封構件、該上第一主要密封構件及該上第二主要密封構件與該陽極支架36是一體成型。換言之，本具體實施例中的陽極支架36是玻璃陶瓷、雲母、焊料合金或其組合所製得，且其上平面是被用作為該上第一輔助密封構件、該上第二輔助密封構件、該上第一主要密封構件及該上第二主要密封構件的組合。

該下第一輔助密封構件設置於該陰極支架37的右陰極支架區371及左陰極支架區372中之一者與該下模組化平板型互連裝置2的上主平面25的第一進口區254及第一出口區255中之對應者之間，以在該處形成流體密封。該固態氧化物燃料電池1還包含一下第二輔助密封構件，設置於該陰極支架37的右陰極支架區371及左陰極支架區372中之另一者與該下模組化平板型互連裝置2的上主平面25的第一進口區254及第一出口區255中之對應者之間，以在該處形成流體密封。此外，該固態氧化物燃料電池1包含一下第一主要密封構件(lower first primary seal member)及一下第二主要密封構件(lower second primary seal member)。該下第一主要密封構件設置於該陰極支架37的前陰極支架區373及後陰極支架區374中之一者與該下模組化平板型互連裝置2的上主平面25的上主區253的前部及後部中之對應者之間，以在該處形成流體密封。該下第二主要密封構件設置於該陰極支架37的前陰極支架區373及後陰極支架區374中之另一者與該下模組化平板型互連裝置2的上主平面25的上主區253的前部及後部中之對應者之間，以在該處形成流體密封。該下第一輔助密封構件、該下第二輔助密封構件、該下第一主要密封構件及該下第二主要密封構件的材料是各自選自於玻璃陶瓷、雲母、焊料合金或其組合。在本具體實施例中，該下第一輔助密封構件、該下第二輔助密封構件、該下第一主要密封構件及該下第二主要密封構件與該陰極支架37是一體成型。換言之，本具體實施例中的陰極支架37是玻璃陶瓷、雲母、焊料合金或其組合所製得，且其下平面是被用作為該下第一輔助密封構件、該下第二輔助密封構件、該下第一主要密封構件及該下第二主要密封構件的組合。

如上所述，在本發明的模組化平板型互連裝置2中，該等上屏蔽片5各自合適配置於該第一進口區254的前邊界壁面2542與後邊界壁面2543之間及該第一出口區255的前邊界壁面2552與後邊界壁面2553之間。因此，該等槽道256在該第一進口區254及該第一出口區255中的部分是藉由該等上屏蔽片5與該陰極支架37的右陰極支架區371及左陰極支架區372分隔。所以，該陰極支架37的前陰極支架區373及後陰極支架區374可被密封於該模組化平板型互連裝置2的上主平面25的上主區253的前部及後部，且該陰極支架37的右陰極支架區371及左陰極支架區372亦可被密封於該等上屏蔽片5，以增進該陰極支架37與該模組化平板型互連裝置2的上主平面25之間的密封效果，可避免上述先前技術的缺點。

相似地，如上所述，該等下屏蔽片4各自合適配置於該第二進口區244的右邊界壁面2442與左邊界壁面2443之間及該第二出口區245的右邊界壁面2452與左邊界壁面2453之間。因此，該等槽道246在該第二進口區244及該第二出口區245中的部分是藉由該等下屏蔽片4與該陽極支架36的前陽極支架區361及後陽極支架區362分隔。所以，該陽極支架36的右陽極支架區363及左陽極支架區364可被密封於該模組化平板型互連裝置2的下主平面24的下主區243的右部及左部，且該陽極支架36的前陽極支架區361及後陽極支架區362亦可被密封於該等下屏蔽片4，以增進該陽極支架36與該模組化平板型互連裝置2的下主平面24之間的密封效果。

此外，由於該右側狹縫261及該左側狹縫271是分別形成在該平板型互連本體21的右側面26及左側面27，以分別與該第一引入狹縫2511及該第一排出狹縫2522流體連通，該固態氧化物燃料電池的熱交換效果可藉此而得到提升。

綜上所述，本發明模組化平板型互連裝置2藉由各自合適配置於該第一進口區254的前邊界壁面2542與後邊界壁面2543之間及該第一出口區255的前邊界壁面2552與後邊界壁面2553之間的該等上屏蔽片5，及各自合適配置於該第二進口區244的右邊界壁面2442與左邊界壁面2443之間及該第二出口區245的右邊界壁面2452與左邊界壁面2453之間的該等下屏蔽片4，可提升固態氧化物燃料電池的最大功率密度、燃料利用率及發電效率，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧固態氧化物燃料電池2‧‧‧模組化平板型互連裝置21‧‧‧平板型互連本體24‧‧‧下主平面241‧‧‧前緣區2411‧‧‧第二引入狹縫242‧‧‧後緣區2421‧‧‧第二排出狹縫243‧‧‧下主區244‧‧‧第二進口區2441‧‧‧第二進口凹陷區2442‧‧‧右邊界壁面2443‧‧‧左邊界壁面245‧‧‧第二出口區2451‧‧‧第二出口凹陷區2452‧‧‧右邊界壁面2453‧‧‧左邊界壁面246‧‧‧槽道2461‧‧‧第二進口2462‧‧‧第二出口247‧‧‧輔助流道248‧‧‧下凸柱陣列25‧‧‧上主平面251‧‧‧右緣區2511‧‧‧第一引入狹縫252‧‧‧左緣區2522‧‧‧第一排出狹縫253‧‧‧上主區254‧‧‧第一進口區2541‧‧‧第一進口凹陷區2542‧‧‧前邊界壁面2543‧‧‧後邊界壁面255‧‧‧第一出口區2551‧‧‧第一出口凹陷區2552‧‧‧前邊界壁面2553‧‧‧後邊界壁面256‧‧‧槽道2561‧‧‧第一進口2562‧‧‧第一出口257‧‧‧輔助流道258‧‧‧上凸柱陣列26‧‧‧右側面261‧‧‧右側狹縫262‧‧‧第一前端面263‧‧‧第一後端面27‧‧‧左側面271‧‧‧左側狹縫272‧‧‧第二前端面273‧‧‧第二後端面3‧‧‧平板型電池單元31‧‧‧平板型電池構件32‧‧‧電池本體支架321‧‧‧上前支撐區322‧‧‧上後支撐區323‧‧‧下右支撐區324‧‧‧下左支撐區33‧‧‧平板型電池本體34‧‧‧陽極網35‧‧‧陰極網36‧‧‧陽極支架361‧‧‧前陽極支架區362‧‧‧後陽極支架區363‧‧‧右陽極支架區364‧‧‧左陽極支架區37‧‧‧陰極支架371‧‧‧右陰極支架區372‧‧‧左陰極支架區373‧‧‧前陰極支架區374‧‧‧後陰極支架區38‧‧‧陽極構件39‧‧‧陰極構件4‧‧‧下屏蔽片5‧‧‧上屏蔽片A‧‧‧縱向方向B‧‧‧橫向方向

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： ［圖1］是本發明模組化平板型互連裝置的一第一實施例的一立體分解圖； ［圖2］是該第一實施例的模組化平板型互連裝置被夾在一對平板型電池單元之間的一立體分解圖； ［圖3］是該第一實施例的模組化平板型互連裝置的一俯視示意圖； ［圖4］是該第一實施例的模組化平板型互連裝置的一仰視示意圖； ［圖5］是本發明模組化平板型互連裝置的一第二實施例的一立體分解圖； ［圖6］是該第二實施例的模組化平板型互連裝置被夾在一對平板型電池單元之間的一立體分解圖； ［圖7］是該第二實施例的模組化平板型互連裝置的一俯視示意圖； ［圖8］是該第二實施例的模組化平板型互連裝置的一仰視示意圖； ［圖9］是本發明固態氧化物燃料電池的一實施例的一立體圖； ［圖10］是該實施例的固態氧化物燃料電池的一立體分解圖； ［圖11］是沿著圖9中的線XI–XI所截取的剖視示意圖；及 ［圖12］是沿著圖9中的線XII–XII所截取的剖視示意圖。

2‧‧‧模組化平板型互連裝置

2553‧‧‧後邊界壁面

21‧‧‧平板型互連本體

24‧‧‧下主平面

25‧‧‧上主平面

251‧‧‧右緣區

2511‧‧第一引入狹縫

252‧‧‧左緣區

2522‧‧第一排出狹縫

253‧‧‧上主區

254‧‧‧第一進口區

2542‧‧‧前邊界壁面

2543‧‧‧後邊界壁面

255‧‧‧第一出口區

2552‧‧‧前邊界壁面

256‧‧‧槽道

26‧‧‧右側面

261‧‧‧右側狹縫

262‧‧‧第一前端面

263‧‧‧第一後端面

27‧‧‧左側面

271‧‧‧左側狹縫

272‧‧‧第二前端面

273‧‧‧第二後端面

4‧‧‧下屏蔽片

5‧‧‧上屏蔽片

A‧‧‧縱向方向

B‧‧‧橫向方向

Claims (11)

1. 一種模組化平板型互連裝置，適於被夾在一對平板型電池單元之間，每一平板型電池單元包括一陽極網、一陰極網及一夾在該陽極網與該陰極網之間的平板型電池本體，該模組化平板型互連裝置包含： 一平板型互連本體，包括： 一上主平面，包括： 一右緣區， 一與該右緣區在一縱向方向上相反設置的左緣區， 一上主區，設置在該右緣區與該左緣區之間，並適於位在上方之一平板型電池單元的陰極網之下， 一第一進口區，適於一含氧流體，該第一進口區設置在該右緣區與該上主區之間，且形成一第一進口凹陷區，該第一進口凹陷區是自該上主平面向下且向內凹陷，以形成在一橫向方向上相互間隔的前邊界壁面及後邊界壁面， 一第一出口區，適於該含氧流體，該第一出口區設置在該左緣區與該上主區之間，且形成一第一出口凹陷區，該第一出口凹陷區是自該上主平面向下且向內凹陷，以形成在該橫向方向上相互間隔的前邊界壁面及後邊界壁面，及 多個形成在該上主平面的上主區中的槽道，貫穿該第一進口區並止於多個第一進口，且進一步貫穿該第一出口區並止於多個第一出口， 一下主平面，包括： 一前緣區， 一與該前緣區在該橫向方向上相反設置的後緣區， 一下主區，設置在該前緣區與該後緣區之間，並適於位在下方之一平板型電池單元的陽極網之上， 一第二進口區，適於一燃料流體，該第二進口區設置在該前緣區與該下主區之間，且形成一第二進口凹陷區，該第二進口凹陷區是自該下主平面向上且向內凹陷，以形成在該縱向方向上相互間隔的右邊界壁面及左邊界壁面， 一第二出口區，適於該燃料流體，該第二出口區設置在該後緣區與該下主區之間，且形成一第二出口凹陷區，該第二出口凹陷區是自該下主平面向上且向內凹陷，以形成在該縱向方向上相互間隔的右邊界壁面及左邊界壁面，及 多個形成在該下主平面的下主區中的槽道，貫穿該第二進口區並止於多個第二進口，且進一步貫穿該第二出口區並止於多個第二出口， 其中，該右緣區具有一第一引入狹縫，該第一引入狹縫自該上主平面延伸至該下主平面，以與該等第一進口流體連通，及 其中，該左緣區具有一第一排出狹縫，該第一排出狹縫自該上主平面延伸至該下主平面，以與該等第一出口流體連通； 一右側面，連結該上主平面及該下主平面，該右側面包括一右側狹縫，該右側狹縫向左且向內地延伸，以與該第一引入狹縫流體連通，並在該橫向方向上延伸而止於一第一前端面及一第一後端面，及 一左側面，連結該上主平面及該下主平面，該左側面包括一左側狹縫，該左側狹縫向右且向內地延伸，以與該第一排出狹縫流體連通，並在該橫向方向上延伸而止於一第二前端面及一第二後端面； 一對上屏蔽片，各自合適配置於該第一進口區的前邊界壁面與後邊界壁面之間及該第一出口區的前邊界壁面與後邊界壁面之間；及 一對下屏蔽片，各自合適配置於該第二進口區的右邊界壁面與左邊界壁面之間及該第二出口區的右邊界壁面與左邊界壁面之間。
2. 如請求項1所述的模組化平板型互連裝置，其中，該右側狹縫的第一前端面及第一後端面各自延伸連結該上主平面及該下主平面。
3. 如請求項1所述的模組化平板型互連裝置，其中，該左側狹縫的第二前端面及第二後端面各自延伸連結該上主平面及該下主平面。
4. 如請求項1所述的模組化平板型互連裝置，其中，該右側狹縫在該橫向方向上延伸以容許在該處的第一前端面及第一後端面分別與該第一引入狹縫的前狹縫端面及後狹縫端面齊平，以形成一右切除部。
5. 如請求項1所述的模組化平板型互連裝置，其中，該左側狹縫在該橫向方向上延伸以容許在該處的第二前端面及第二後端面分別與該第一排出狹縫的前狹縫端面及後狹縫端面齊平，以形成一左切除部。
6. 一種固態氧化物燃料電池，包含： 一上模組化平板型互連裝置及一下模組化平板型互連裝置，每一模組化平板型互連裝置是如請求項1所述； 一平板型電池單元，被夾在該上模組化平板型互連裝置與該下模組化平板型互連裝置之間，該平板型電池單元包括： 一平板型電池構件，包括： 一平板型電池本體，插入在該上模組化平板型互連裝置的下主平面的下主區與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的上主區之間，及 一電池本體支架，圍繞並支撐地設置於該平板型電池本體外圍，該電池本體支架具有： 上前支撐區及在該橫向方向上相反設置的上後支撐區，各自與該上模組化平板型互連裝置的下主平面的第二進口區及第二出口區緊密配合，及 下右支撐區及在該縱向方向上相反設置的下左支撐區，各自與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的第一進口區及第一出口區緊密配合， 一陽極構件，包括： 一陽極網，夾在該平板型電池本體與該上模組化平板型互連裝置的下主平面的下主區之間，及 一陽極支架，圍繞並支撐地設置於該陽極網外圍，該陽極支架具有前陽極支架區及在該橫向方向上相反設置的後陽極支架區，各自與該上模組化平板型互連裝置的下主平面的第二進口區及第二出口區緊密配合，及 一陰極構件，包括： 一陰極網，夾在該平板型電池本體與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的上主區之間，及 一陰極支架，圍繞並支撐地設置於該陰極網外圍，該陰極支架具有右陰極支架區及在該縱向方向上相反設置的左陰極支架區，各自與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的第一進口區及第一出口區緊密配合； 一上第一輔助密封構件，設置於該陽極支架的前陽極支架區及後陽極支架區中之一者與該上模組化平板型互連裝置的下主平面的第二進口區及第二出口區中之對應者之間，以在該處形成流體密封；及 一下第一輔助密封構件，設置於該陰極支架的右陰極支架區及左陰極支架區中之一者與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的第一進口區及第一出口區中之對應者之間，以在該處形成流體密封。
7. 如請求項6所述的固態氧化物燃料電池，還包含： 一上第二輔助密封構件，設置於該陽極支架的前陽極支架區及後陽極支架區中之另一者與該上模組化平板型互連裝置的下主平面的第二進口區及第二出口區中之對應者之間，以在該處形成流體密封；及 一下第二輔助密封構件，設置於該陰極支架的右陰極支架區及左陰極支架區中之另一者與該下模組化平板型互連裝置的上主平面的第一進口區及第一出口區中之對應者之間，以在該處形成流體密封。
8. 如請求項6所述的固態氧化物燃料電池，其中，該上第一輔助密封構件與該陽極支架是一體成型，且該下第一輔助密封構件與該陰極支架是一體成型。
9. 如請求項7所述的固態氧化物燃料電池，其中，該上第二輔助密封構件與該陽極支架是一體成型，且該下第二輔助密封構件與該陰極支架是一體成型。
10. 如請求項8所述的固態氧化物燃料電池，其中，該上第一輔助密封構件的材料是選自於玻璃陶瓷、雲母、焊料合金或其組合，且該下第一輔助密封構件的材料是選自於玻璃陶瓷、雲母、焊料合金或其組合。
11. 如請求項9所述的固態氧化物燃料電池，其中，該上第二輔助密封構件的材料是選自於玻璃陶瓷、雲母、焊料合金或其組合，且該下第二輔助密封構件的材料是選自於玻璃陶瓷、雲母、焊料合金或其組合。

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