【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于至少一个燃料电池堆、尤其是sofc燃料电池堆的密封装置，包括壳体和至少一个安置或可安置在壳体内的燃料电池堆，其中，所述至少一个燃料电池堆包括多个燃料电池，其中，所述燃料电池在其侧向端头具有至少一个额外密封结构，其中，所述壳体包围具有额外密封结构的所述至少一个燃料电池堆。
技术介绍
1、从现有技术中知道了燃料电池堆内的燃料电池的各部件(阳极、阴极、双极板)需要在内部相互密封。这利用一般由玻璃构成的额外密封结构进行。但是在尤其是sofc燃料电池系统运行中，这种玻璃密封结构因为其燃料电池堆内的高温而完全可能开始熔化或液化。如果此时在燃料电池堆与环境之间的压差过大，则玻璃密封结构可能被向外挤压。这必须绝对避免，因为燃料电池堆将由此受损，甚至毁坏。
技术实现思路
1、这正是本专利技术的出发点。本专利技术的任务是提供一种密封装置，其解决上述问题，尤其减小压差。
2、另一目的是指明这种燃料电池系统的用途。
3、根据本专利技术，如此完成所述任务，即，在前言所述类型的密封装置中在壳体与额外密封结构之间设置至少一个用于压力平衡的密封件。
4、通过根据本专利技术的密封装置设计获得的优点尤其在于，壳体尤其是不再直接与另一密封结构接触，而是在壳体与额外密封结构之间设置了密封件。密封件因此可以被视为缓冲装置和/或压力平衡件。
5、密封装置包括至少一个、最好多个(例如40个)燃料电池堆，其中，壳体优选围绕所有燃料电池堆布置，即，同一壳体设计和设置
6、在本专利技术范围内，本专利技术的密封装置不仅是指密封结构本身，而是如上所述包括至少一个燃料电池堆的密封装置。所述密封结构为了达成压力平衡而可以有利地被用于任意设计和布置的尤其是sofc燃料电池堆。在本专利技术范围内，密封装置的密封件尤其不必是完全密封的。它例如也可以有利地是部分透气的，以实现压力平衡。在本专利技术范围内的密封件尤其被设计成在很大程度上是密封的。
7、优选地，所述至少一个燃料电池堆被设计成具有开放式阴极，使得单一空气流被引导经过所述或所有燃料电池堆。壳体对外限制空气流。根据本专利技术，一部分空气流也在燃料电池堆本身之外被至少引导向密封件。例如密封件可以有利地从俯视角度大致布置在额外密封结构的中间位置。这样就可以使空气流在入口侧和出口侧都可以在燃料电池堆外部流动。因此，作用于额外密封结构的不再是环境压力，而是空气流压力。故压差得以减小，并且这个或这些其它密封件在高温下仍保持在其预定位置。在壳体与燃料电池堆之间的距离(基本上对应于密封件的厚度)应该有利地不超过规定宽度，使得空气流的大部分空气在燃料电池堆内部流动，而不是在其外部流动。这个或这些燃料电池堆尤其被空气沿水平方向流过，其中，阳极流向基本上大致与之垂直。
8、壳体内安置有一个或多个燃料电池堆，其中，尤其在其底侧或垂直最低点设有用于供应阳极进气或燃料的集流歧管。在集流歧管上堆叠有多个(例如50个)单独燃料电池，它们最好呈平面状构成且相互堆叠，形成一个燃料电池堆。燃料电池堆优选设计成具有开放式阴极，其中，空气流在壳体内被引导经过所有燃料电池堆。空气流优选如此被侧向输送至燃料电池堆，即，空气在燃料电池的包含附加密封结构的端头之间(且也在其侧旁)被引导。燃料电池堆从其底侧被供以阳极进气，阳极进气基本上垂直向上流过燃料电池堆，接着又向下被引导至集流歧管，阳极进气一般又在此流出集流歧管。
9、有利的是密封件被设计成是气密的或微孔的。如果密封件被设计成是微孔的，则一小部分空气可以流动穿过它，故在燃料电池堆的入口侧与出口侧之间形成压力梯度，因为密封件设计成是略微不密封的。燃料电池堆外部(但在壳体内)的这种压力梯度基本上对应于在燃料电池堆内部的压力梯度。相反，如果密封件被设计成是气密的，则在密封件上方存在燃料电池堆出口侧压力，在其下方存在燃料电池堆入口侧压力。密封件优选可以由硅酸铝、密封垫或膨胀材料(膨胀垫)或类似材料构成。
10、有利的是密封件在至少一个燃料电池堆的整个侧面上延伸，或者仅在其一部分上延伸。在第一可能变型中，密封件有利地在燃料电池堆的整个深度和/或高度上延伸，其中，它于是优选设计成是多孔的，从而可以在燃料电池入口侧和燃料电池出口侧之间达成压力平衡。在另一可能变型中，密封件仅在燃料电池堆高度的一部分上延伸，其中，它有利地可以大致布置在燃料电池堆的高度和/或深度的中间位置。但它也可以例如安置在燃料电池系统的下端或上端。在此变型中，密封件可以有利地设计成是气密的或略微透气的。原则上也可能有利的是，燃料电池堆的每一侧设有两个或更多个密封件，其中，这些密封件相互间保持预定距离。
11、适当的是多个燃料电池堆布置在壳体内，其中，每个燃料电池堆具有至少一个额外密封结构并且在两个燃料电池堆的额外密封结构之间分别设有一个密封件。这些燃料电池堆在此有利地不仅上下堆叠，而且并排布置，从而形成一种墙状或阵列状结构。在并排布置的情况下，每个燃料电池堆在其每一侧包括至少另一自身密封结构。在两个燃料电池堆之间有利地设有一个由两个燃料电池堆共用的密封件，密封件总是将两个燃料电池堆隔开。如上所述，也可以在两个燃料电池堆之间垂直叠置两个或更多个密封件。如果两个或更多个燃料电池堆堆叠布置，则每个燃料电池堆具有自己的集流歧管，用于供应阳极进气。密封件在此例如也可以在全部燃料电池堆的整个高度上形成。在这种多个燃料电池堆的布置情况下，它们又有利地设计成具有开放式阴极，使得它们可共同地被一股空气流流入并流过。这些燃料电池堆被一个共同的壳体包围。
12、有利的是密封件具有毛细管元件或可通过毛细管元件被绕过。如果密封件被设计为气密的，则可供空气按规定通过的毛细管元件可能是有利的，故空气在燃料电池堆外部也能从燃料电池入口流向燃料电池出口。毛细管元件尤其设计成压力连通管。在此，毛细管元件可以直接穿过密封件，或者被设计成一种旁通件，其设计成围绕壳体延伸且绕过密封件。毛细管元件例如由钢或相应合金构成。
13、有利的是，在额外密封结构与壳体之间和/或在第一燃料电池堆的额外密封结构与另一燃料电池堆的额外密封结构之间设有一个、两个、三个或更多个密封件。密封件在燃料电池堆的每一侧垂直叠置且相互间隔布置。通过设置两个或更多个密封件，还能更好地控制在燃料电池堆外的空气流。
14、在制造密封装置时可能有利的是，密封件压靠在燃料电池堆的额外密封结构上。此时有利的是，所述密封件与额外密封结构不一定必须是气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于至少一个燃料电池堆(2)、尤其是SOFC燃料电池堆的密封装置(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的密封装置(1)，其特征是，所述密封件(6)设计成是气密的或微孔的。
3.根据权利要求1或2所述的密封装置(1)，其特征是，所述密封件(6)在所述至少一个燃料电池堆(2)的整个侧面上延伸，或者仅在其一部分上延伸。
4.根据权利要求1至3之一所述的密封装置(1)，其特征是，多个燃料电池堆(2)安置在所述壳体(3)内，其中，每个燃料电池堆(2)具有至少一个额外密封结构(5)，并且在每两个燃料电池堆(2)的所述额外密封结构(5)之间分别设有一个密封件(6)。
5.根据权利要求1至4之一所述的密封装置(1)，其特征是，所述密封件(6)具有毛细管元件(7)或能被毛细管元件(7)绕过。
6.根据权利要求1至5之一所述的密封装置(1)，其特征是，在所述额外密封结构(5)与所述壳体(3)之间和/或在第一燃料电池堆(2)的所述额外密封结构(5)与另一燃料电池堆(2)的额外密封结构(5)之间设置一个、两个、三个或更多个密封件(6)。
7.一种用于至少一个燃料电池堆(2)、尤其是SOFC燃料电池堆的密封装置(1)，包括：
8.根据权利要求1至7之一所述的密封装置(1)，其特征是，所述壳体(3)与所述额外密封结构(5)间接相接。
9.一种燃料电池系统、尤其是SOFC燃料电池系统，包括根据权利要求1至8之一所述的密封装置，具有多个燃料电池堆(2)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于至少一个燃料电池堆(2)、尤其是sofc燃料电池堆的密封装置(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的密封装置(1)，其特征是，所述密封件(6)设计成是气密的或微孔的。
3.根据权利要求1或2所述的密封装置(1)，其特征是，所述密封件(6)在所述至少一个燃料电池堆(2)的整个侧面上延伸，或者仅在其一部分上延伸。
4.根据权利要求1至3之一所述的密封装置(1)，其特征是，多个燃料电池堆(2)安置在所述壳体(3)内，其中，每个燃料电池堆(2)具有至少一个额外密封结构(5)，并且在每两个燃料电池堆(2)的所述额外密封结构(5)之间分别设有一个密封件(6)。
5.根据权利要求1至4之一所述的密封装置(1)，其特征是，...
【专利技术属性】
技术研发人员：文森特·劳勒，C·施勒克纳，R·珀斯彻尔，
申请(专利权)人：AVL李斯特有限公司，
类型：发明
国别省市：
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