高温燃料电池堆制造技术

本发明专利技术涉及一种由临时保持装置保持的高温燃料电池堆（１０）。根据本发明专利技术，该临时保持装置（１２－２２）由在比高温燃料电池堆（１０）的运行温度低的温度下燃烧的塑料构成。本发明专利技术还涉及一种用于临时保持高温燃料电池堆（１０）的方法以及用于除去高温燃料电池堆（１０）的临时保持装置（１２－２２）的方法。本发明专利技术此外还涉及本身已知的塑料元件（１２－２２）的用途，其作为用于高温燃料电池堆（１０）的临时保持装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由临时保持装置保持的高温燃料电池堆。本专利技术进一 步涉及一种用于临时保持高温燃料电池堆的方法和用于除去高温燃料电池 堆的临时保持装置的方法。本专利技术还涉及塑料构件的特定用途。
技术介绍
举例来说，例如为SOFC堆的高温燃料电池堆在限定的约束下被制造 或接合。所述约束必须被永久维持。即，在没有足够的约束的情况下，在 高温燃料电池堆中所使用且具有微小差异的热胀系数的构件和材料以及例 如为85(TC的操作和接合温度与冷却状态下的环境温度之间的温度差异产 生内部压力，所述内部压力可导致接触层的剥落、密封的破裂以及由此引 起的燃料电池堆性能的恶化。约束的永久维持例如可能意味着在高温燃料 电池堆的制造过程中、在从加热室(炉)中分解的过程中、在高温燃料电 池堆的运输过程中、在高温燃料电池堆在相应系统中的安装过程中、在所 述约束转换到最终系统保持装置的过程中、以及在高温燃料电池堆在系统 中的运行过程中所述约束都必须被维持。对于这些不同的阶段，用于施加 保持力的不同技术是已知的。在高温燃料电池堆的制造过程中，所述约束 可以例如通过施加负载而产生。通过DE 103 34 129 Al，可以获知借助于一 个或多个致动器的高温燃料电池堆的电力和/或路径受控的接合。如果借助 于张紧锚(tie anchors)和弹性元件的永久内部燃料电池堆约束或借助于包 括一体化热膨胀机构(参见例如WO2004102706A2或CA2453061 Al)的 刚性保持元件的约束被使用，则从在加热室中去除到高温燃料电池堆的运 行，所述约束，包括借助刚性保持元件的约束，都可以被使用。但是，高 耐热型钢的张紧锚的使用非常昂贵，并且还引发了因蠕变现象而使均匀约 束不能被长期保持的危险。用于补偿蠕变现象并且能够承受例如为85(TC的 高运行(工作)温度的弹性元件同样昂贵或者甚至无法获得。因此，用于补偿蠕变现象的弹性元件通常被布置在高温燃料电池堆的绝缘体的外侧。 为此，在许多情况下，需要绝缘体中的开口，这可导致热损失。通过DE 103 08 382 B3，已经知道首先在加热室中冷却之后采用临时保 持装置保持燃料电池堆，然后进行燃料电池堆的绝缘处理，在绝缘体外侧 提供最终保持装置，并且然后除去临时保持装置。因此根据DE 103 08 382 B3的教导，必须在绝缘体中设置开口以除去临时保持装置，之后相应的孔 口被填充绝缘材料。接着可以激活燃料电池堆。这种解决方法是不利的， 因为临时保持装置的手工去除和绝缘体中孔口的密封导致成本昂贵并且损 害了绝缘体的完整性和功能性。并且，燃料电池堆在临时保持装置的去除 过程中极易被损坏。
技术实现思路
本专利技术基于消除上述缺陷的目的。所述目的通过独立权利要求中限定的特征解决。本专利技术的有利实施例和进一步的改进将通过从属权利要求变得更为清晰。根据本专利技术的高温燃料电池堆基于本领域的普通技术，即临时保持装 置由在比高温燃料电池堆的运行温度低的温度下燃烧的塑料构成。得益于 该解决方案，可以在提供了优选地处于同时提供的绝缘体外侧的最终保持 装置之后，通过高温燃料电池堆的简单激活、优选地通过无残留的燃烧除 去临时保持装置。这样，可淘汰掉例如DE 103 08 382 B3中的除去临时保 持装置的复杂且冒险的措施。这里，有利地设计为，塑料包括聚合塑料，尤其是聚丙烯和/或聚乙烯。 聚丙烯可以例如具有132。C的熔化温度，而聚乙烯可以具有例如163C的熔 化温度；两种聚合塑料均在更高的温度下燃烧。在根据本专利技术的高温燃料电池堆的优选实施例中，设计为临时保持装 置包括至少一个塑料螺钉、至少一个塑料螺母、至少一个塑料条带、至少 一个塑料管壳、至少一个塑料杆和/或收縮箔片。基本上所有适合于为约束 施加所需的力并且在比高温燃料电池堆的运行温度低的温度下燃烧的塑料 元件都是可行的。根据本专利技术的高温燃料电池堆的优选实施例的优选的另一种改进，设 计为高温燃料电池堆包括两个至少大致平行且借助于临时保持装置彼此相 向地夹持的端板，并且设计为临时保持装置不突出(伸出)或者仅稍微突 出于端板。端板可例如在其拐角部分中设有突出的舌片，所述舌片设有孔， 所述孔中的两个分别彼此对齐并且被设计为容纳埋头端的螺钉头。在这种 情况下，实际上可以提供高温燃料电池堆的平面顶部和底部，所述平面顶 部和底部例如能使多个这样的燃料电池堆无故障地堆叠。根据本专利技术的用于临时保持高温燃料电池堆的方法，其特征在于以下 步骤借助于由在比高温燃料电池堆的运行温度低的温度下燃烧的塑料组 成的临时保持装置保持高温燃料电池堆。这样，即为用于除去根据本专利技术的高温燃料电池堆的临时保持装置的 方法的执行提供了基础。关于用于临时保持根据本专利技术的高温燃料电池堆的方法，同样优选的 是塑料包括聚合塑料，特别是聚丙烯和/或聚乙烯。用于除去根据本专利技术的高温燃料电池堆的临时保持装置的方法，其特 征在于以下步骤激活高温燃料电池堆并且同时燃烧临时保持装置。利用这种解决方案避免了从DE 103 08 382 B3中获知的除去临时保持 装置的冒险的措施。关于用于除去根据本专利技术的临时保持装置的方法，同样优选的是该塑 料包括聚合塑料，特别是聚丙烯和/或聚乙烯。本专利技术还涉及至少一个塑料螺钉、至少一个塑料螺母、至少一个塑料 条带、至少一个塑料管壳、至少一个塑料杆和/或收缩箔片的用途，其作为 用于高温燃料电池堆的临时保持装置。同样在这里优选的是，该塑料包括聚合塑料，特别是聚丙烯和/或聚乙烯。附图说明本专利技术的优选实施例将参考相关附图通过示例在以下作出说明，其中 图l是根据本专利技术的高温燃料电池堆的实施例的透视图，根据本专利技术 的用于临时保持高温燃料电池堆的方法应用于所述高温燃料电池堆，并且所述高温燃料电池堆制备好以用于实施根据本专利技术的除去临时保持装置的方法；以及图2a至2e示出了根据本专利技术的可用作用于高温燃料电池堆的临时保 持装置的各种塑料元件。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术的高温燃料电池堆10的一个实施例的透视图。 图示的燃料电池堆以本身已知的方式包括布置在顶端板26和底端板28之 间的多个重复的元件24。顶端板26和底端板28在其各自的拐角部分中包 括舌片30，所述舌片30设有埋头孔。在图1所示的实施例中，临时保持装 置由设有内螺纹的4个管壳12 (仅3个可见)和设有埋头端的8个螺钉14 (仅6个可见)构成。设有内螺纹的管壳12以及螺钉14都由在比例如为 85(TC的高温燃料电池堆的运行温度低的温度下燃烧的塑料制成，所述燃烧 优选地不产生残留物。所述塑料可例如包括如聚丙烯和/或聚乙烯的聚合塑 料。为了得到图1所示的高温燃料电池堆的状态，首先如例如DE 103 34 129 Al中所述的那样，在对其加热的同时使其接合，DE 103 34 129 Al的 内容应理解为本专利技术说明书公开内容的一部分。因此，燃料电池堆在其制造过程中不会如从DE 103 08 382 B3中已知的那样承受由负载施加的预定 压力，而是承受由电力致动器产生的预定压力。此外，所述电力致动器可 自由选择监测释放路径以及通过压縮力的改变来影响所述释放路径。在接 合过程(密封材料的融化以及电触点的接合)期间、冷却至环境温度期间、 并且直到约束力转移到在接合和冷却之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过临时保持装置保持的高温燃料电池堆（１０），其特征在于，所述临时保持装置（１２－２２）由在比所述高温燃料电池堆（１０）的运行温度低的温度下燃烧的塑料构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A赖纳特，M罗祖梅克，U贝格曼，J哈费迈斯特，
申请(专利权)人：艾纳尔达公司，施泰克赛拉有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]