专利名称：接触装置和由至少一个接触装置接合燃料电池堆的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于燃料电池堆、特别是用于S0FO燃料电池堆的接 触装置，具有内部连接装置，该内部连接装置设置用于通过至少一个设置 在阳极侧的接触件以及至少一个设置在阴极侧的接触件在第一电解质膜 结构的阳极和第二电解质膜结构的阴极之间产生导电连接。此外，本发明还涉及一种由至少一个接触装置接合燃料电池堆、特别 是SOFC-燃料电池堆的方法，该接触装置包括内部连接装置，该内部连接 装置设置用于通过至少一个设置在阳极侧的接触件以及至少一个设置在 阴极侧的接触件在第一电解质膜结构的阳极和第二电解质膜结构的阴极 之间产生导电连接。此外，本发明还涉及一种燃料电池堆，特别是SOFC-燃料电池堆。
背景技术：
通常可以提供多个单独的燃料电池或者说电解质膜结构组合成所谓 的燃料电池堆用于获得比仅提供单个燃料电池更大的电力。此外，燃料电 池堆的相邻的燃料电池分别通过连接燃料电池的内部连接装置不仅电气 地而且机械地相互连接。因此，通过借助于内部连接装置连接单个的燃料 电池形成相叠堆积的、电串联的燃料电池，这些燃料电池共同形成燃料电 池堆。通常将属于现有技术的内部连接装置设计成气体分布结构，通过该 气体分布结构将工作气体输送给各个电解质膜结构。气体分布结构可以例 如部分地通过内部连接装置的外壳部分构成。为此，在内部连接装置的外 壳部分处通常设置管道状延伸的凹部或者说拱形结构或杆件，其形成气体 管道的一段管道壁。另一段管道壁在内部连接装置的安装好的状态下在燃 料电池堆中例如部分地通过电解质膜结构、特别是通过相邻的电解质膜结 构的阳极或阴极形成，从而在外壳部分上方 下方产生由两段管道壁形成 的气体管道。燃料电池堆的这种气体分布结构经常也被称作多支管。通过多支管将用于每个电解质膜结构的工作介质气体分布到相应的电极室中。一般来说，燃料电池堆主要由铁素材料制成。铁素材料在高温时具有 极小的机械稳定性，其在变形中可表现为流动或蠕动。这特别发生在这种 情况下，即通过由薄壁的金属板压铸的结构形成空腔，如同前述的具有空 气管道的空气分布结构的情况下。为了避免这种变形，经常在相应的空腔 中使用垫片，垫片设置在内部连接装置的外壳部分和电解质膜结构的外壳 部分之间并且因此有助于燃料电池堆的稳定性。内部连接装置的已经公知 的实施方式例如设置有框架，该框架也围绕燃料电池堆延伸到燃料电池堆 的边缘区域中，特别是通过环形的结构延伸到多支管的区域中，多支管至 少部分地直接从内部连接装置的外壳部分的金属板中获得。之后，在张紧 的燃料电池堆中力通量主要穿过这些区域，即例如穿过边缘区域中的环形 结构传导。然而，大部分穿过边缘区域中的框架以及很少量穿过燃料电池 堆的多支管的中心区域的这种力通量传导或者说力传递导致了许多显著 的缺点。因此力通量例如穿过同样设置在燃料电池堆的边缘区域中的密封 材料延伸，该密封材料在接合中分别设置在单个燃料电池或者说电解质膜 结构和内部连接装置之间，并且大多由玻璃陶瓷构成。然而玻璃陶瓷特别 是在燃料电池堆工作时的高温下容易出现蠕动或流动。由此在燃料电池堆 的边缘区域上的密封件以及燃料电池堆(活性表面)的位于更里面的电接 触装置、特别是接触件始终通过内部连接装置与边缘处的密封件产生冲 突。特别是在燃料电池堆接合时通过玻璃陶瓷密封的使用会产生缺点，下 面借助于图l和2详细说明该缺点。图l示出了属于现有技术的燃料电池 堆在实施接合方法之前、特别是在烧结过程之前的示意剖面图。与之相反，图2示出了在实施接合方法之后、特别是在烧结过程之后的燃料电池堆的示意剖面图。一般来说，烧结是一种模制的制造工艺。通常在烧结时首先特别将粉 末物质成型，从而至少给予粉末颗粒一个最小内聚力。然后，预先压制的 所谓"毛坯"通过热处理在熔点温度以下进行压縮和硬化。在这种情况下， 要么可以通过压制粉末物质要么可以通过成型和随后的干燥生产毛坯。此 外，烧结过程通常在三个阶段中进行，在这些阶段期间毛坯的孔隙率和体 积都明显减小。在第一阶段仅进行毛坯的压縮，反之，在第二阶段中存余的孔隙率明显减小。烧结体的强度取决于在第三阶段中形成的烧结颈，烧 结颈通过粉末颗粒间的表面扩散产生。然而在例如接合玻璃或者说有待烧结的玻璃陶瓷的情况下，通常不使 用压制坯或预先压制的"毛坯"。在这种情况下优选借助于薄膜注塑或带状注塑(Tape Casting)生产的薄膜或可用模板压印的或可分散的膏剂。 该薄膜或膏剂包括模具，从而在烧结之前就实施解除模具。在解除模具之 后，获得特别是在陶瓷部分或者说玻璃陶瓷中的所谓的"白色部分"或"白 色毛坯"。"白色部分"或"白色毛坯"是非常多孔的并且具有最小强度。 在解除模具之后，通过烧结压缩"白色毛坯"，从而使"白色毛坯"在烧 结过程之后获得其相应的强度。在图1和2中部分展示的燃料电池堆、特别是S0FC-燃料电池堆包括 双极板或者说内部连接装置10'，电解质膜结构(MEA) 52'以及阳极接 触件28'和阴极接触件30'。此外，有待烧结的玻璃接合部分以玻璃密 封件20'的形式分别设置在图1和2中所见的MEA 52'的顶面和底面上。 根据现有技术如此设置，即将玻璃陶瓷密封件20'设置在MEA 52'的两 侧。由于在烧结中必须考虑的玻璃陶瓷密封件20'的收缩，在所谓的"白 色的"状态下存在MEA52'的电极(阳极12'或阴极16')和接触件28'、 30'之间的空隙，即在图1中所示的状态下还未产生通过相应的内部连接 装置形成的导电连接，这是因为接触件28'和30'还未与MEA 52'的相 应的电极12' 、 16'接触。 一旦接合或者烧结过程实施之后，就通过各个 内部连接装置10'的相应的接触件28' 、 30'产生导电连接，特别是通 过玻璃陶瓷密封件20'借助于烧结以及粘性流动发生收縮产生导电连接。 这在燃料电池堆的长期的机械负载下或者说在燃料电池堆的张紧下发生， 这是因为，否则会出现玻璃陶瓷密封件20'的侧面收縮，该收縮会导致非 密封性。只有在玻璃陶瓷密封件20'下沉之后才可以通过在高温下的烧结 和粘性流动实施通过相应的内部连接装置10'的导电连接的产生。然而接 合温度太低，无法实现接触件28' 、30'的烧结。因此内部连接装置10' 和MEA52'的导电连接通常仅通过力配合产生。同时，仅受限地发生接触 件28' 、 30'的接触表面与内部连接装置l(T的适配。因此，在接触件 28' 、 30'和MEA 52'之间即不存在型面配合也不存在材料配合。此外，在图1和2中部分展示的燃料电池堆52'的结构是非常耗费的，这是因为 在MEA 52'的两个面处都设置有通过玻璃陶瓷密封件20'形成的玻璃框 架，用以确保内部连接装置的内部的气体分布结构的密封性。此外，基于 在玻璃陶瓷密封件20'和在MEA52'的两侧的接触面或者说接触件28'、 30'的不同的机械阻力导致了MEA52'中的弯曲力矩。这会导致通常极其 脆弱的MEA52'发生断裂。这例如是这种情况，即被设计成阳极接触件的 镍泡沫28'比玻璃陶瓷密封件20'以及比被设计成位于镍泡沫28'对面 的阴极接触件30'或者说接触杆件30'更软。接触杆件30'在MEA52' 的边缘处压入镍泡沬28'中。这会导致MEA 52'的断裂。
发明内容
因此本发明的目的在于，如此改 谈接触装置以及 用于接合燃料电池 堆的方法，使得前述的缺点至少能够部分地被消除并且特别是减小在燃料电池堆 中的电解质膜结构断裂的危险。
该目的fflil独立权禾腰求的特征实现。 本发明的有禾啲设计方案和鹏方案从从属权利要求中产生。 根据本发明的接触装置在此类现有技术的基础上如此改进，即仅在内部连接 装置的一侧，即内部连接装置面向阳极的一侧或面向阴极的一侧，设置有至少一
个有待烧结的部件并且与第一电解质膜结构或第二电解质膜结构如itbi接，使得 可以通过烧结有待烧结的部件借助于阳极侧的接触件或阴极侧的接触件产生导 电连接。由此可以明显简化燃料电池堆的结构，这是因为例如仅将一个玻璃陶瓷
密封件或者说仅将一个玻璃陶瓷密封框架作为有待烧结的部件设置在MEA的电解 质侧或者说内部连接装置的电解质侧、特别是在用于阳极室密封的阳极侧，并且
进行烧结，从而使相应的接触件m玻璃陶瓷密封件的收缩和粘性流动产生相应
的MEA和内部连接,之间的导电连接。因此烧结通过收缩过程中的下沉和粘性 流动提供了用于形成相应的接触件、特别是阳极接触件与相应的MEA的阳极接触 的基础。如果例如作为阳极接触件的镍泡沫是软的以及可变形时，就实现了例如 型面配合。此外，也可以针对例如阳极接触件和阳极的^g的材料实现材料配合； 例如可以在作为阳极接触件的镍泡沫和相应的MEA的镍阳极的情况下实现材料配 合，其通过扩散过程相互连接。在燃料电池堆的这种结构中，阴极侧的导电连接^M31相应的阴极接触件在室温下就己经产生，其中，内部连接装置仅通过阴
极侦啲接触件与相应的MEA连接，其除了机械连接之外还产生导电连接。在多个 这种阴极侧的连接件的情况下，实现了 MEA的、特别是阴极侧的齡表面上的相 同形状的MEA的机械压紧。特别是内部连接装置仅在燃料电池堆的活性区域、即 至少在由内部连接装置与MEA产生电接触的区域中M阴极恻的连接件与MEA的 阴极连接。优选可以针对燃料电池堆的这种结构使用内部连接装置或双极板，其 以金属板-盒式磁带设计的形式进行设计，或者在M接近最终轮廓的制造或近 净形(Near-Net-Shape)实现的所谓的单板设计中形成。前述的接合件特别是所 谓的内部接合件或MEA接合件。当然在燃料电池堆中也可设置另一个或其它的接 合位置，例如多支管密封，其设计和结构必须与MEA接合件一致。M31根据本发 明的接触装置获得了燃料电池堆结构，其中，阴极接触件可以M立即的、已经 在室温下就存在的与MEA的阴极侧的接触在室温下形成，并且在理想状态下在烧 结玻璃陶瓷密封件期间型面配合地和/或材料配合地固定在阴极上。溶剂或湿的 膏剂的使用可以额外地改善或辅助该效应。特别是可以由此明显地简化了燃料电 池堆结构，这是因为在阳极侧仅形成一个框架式的玻璃接合件或玻璃陶瓷密封 件。因此这种方式接合的燃料电池堆可承受很高的机械负荷，其中，可以尽量避 免MEA断裂。
根据本发明的接触装置可以以有利的方式如此改进，即仅在内部连接装置面 向阳极的一侧设置有待烧结的部件。如己经在前面说明，，将玻璃陶瓷密封件 作为有待烧结的部件设置在相应的MEA的阳极和内部连接装置、特别是内部连接 装置的双极板构件之间并且进行烧结。
此外，可以如此,根据本发明的接触装置，即将内部连接装置在其朝向阴 极的侧仅M接触件与第二电解质膜结构连接。同时，在常温下就已经可以进行 相应的接触件与相应的MEA的阴极的连接，并且在理想状态下在烧结过程期间型 面配合和/或材料配合地连接在相应的MEA的阴极上。通过仅在内部连皿置的 一侧(阳极侧)设置有待烧结的玻璃陶瓷密封件，而在内部连接装置的另一侧(阴 极侧)己经存在设置在阴极侧上的接触件(阴极接触件)与相应的MEA的机械连 接，可以由此实现至少阴极连樹牛的型丽己合和/或材料配链接。
此外，根据本发明的接触装置可以如此实现，即有待烧结的部件fflil玻璃陶 瓷密封件构成。特别是将玻璃陶瓷密封件设计淑医架式的玻璃陶瓷密封件，其基本沿MEA的圆周、特别是MEA的电解质的圆周延伸。
此外，根据本发明的接触装置可以如此设计，即在内部连接^S朝向阳极的 一侧设置至少一个被设计成镍泡沫的接触件用于产生与第一电解质膜结构之间 的导电连接。
此外，根据本发明的接触装置可以如此实现，即设置内部连接装置的多个朝 向阴极的导电接触件，其中，在阴极侧设置的多个导电接触件均匀地设置在第二 电解质膜结构的阴极的 ^表面上用于与第二电解质膜结构连接。，在这种情 况下将阴极设计成具有特别大的表面，特别是如此设计MEA的阴极，即其表面大 于阳极表面。此外，特别优选的是将阴极设计成与MEA的电解质近似一样大。此 夕卜，阴极接触件或者说阴极接触杆州立于MEA的^^面上， 相互之间具有 有规律的间隔，其中，该表面近似与阴极面或电解质面GAii料电池堆的堆方向
上观察) 一致。特别是可以ffiii阴极和阴极接触杆件以及内部连接装置的外壳部
分构成阴极流场。阴极接触杆件不仅可以设计成单独的构件也可以在结构上集成 到内部连接装置的外壳部分中；然而也可以是两者的组合。同样可以考虑如此的 结构，即阴极流场M杆件直接从内部连接装置的外壳部分中至少部分地变形， 上述结构通过特定的导电薄层与相应的MEA接触。这种层可以例如M涂层技术 如辊涂层(英文为Rollcoating)或者喷針凃层(英文为Spraycoating)涂敷到 相应的杆件上。与此相反，阳极流场例如可以Mil泡沫结构、优选由镍制成的泡 沫结构形成。同样可以将阳极流场在结构上集成到内部连接装置中。在这种情况 下也可以进行组合。
根据本发明的接触，4，如此改进，即各个电解质膜结构的阴极表面基本 与各个电解质膜结构的电解质表面一致。
在这个关系下也可以将根据本发明的接触装置如此改进，即各个电解质膜结 构的阴极表面和/或电解质表面大于各个电解质膜结构的阳极表面。
根据本发明的方法在此类现有技术的基础上如此改进，即仅在内部连接装置 的一侧，即内部连接装置朝向阳极或朝向阴极的一侧，设置至少一个有待烧结的 部件并且与第一电解质膜结构或第二电解质膜结构如此连接，即M烧结有待烧 结的部件在阳极面的接触件上或阴极面的接触件上产生导电连接。由此结合根据 本发明的接触装置说明的优点以相同或类似的方式得出，因此为了避免相应的实 施方式的重复参阅结合根据本发明的接角蝶置。针对根据本发明的方法的以下的实施方式也同样有效，因此为了避免相应的 实施方式的重复也同样参阅结合根据本发明的接触装置。
根据本发明的方法可以有有利的方式如此改进，即仅在内部连接装置朝向阳 极的一侧设置有待烧结的部件。
此外，根据本发明的方法可以如此实现，即内部连接装置在其朝向阴极的一 侧仅通过接触件与第二电解质膜结构连接。
此外，根据本发明的方法可以如此设计，即通过作为有待烧结的部件的玻璃 陶瓷密封件的烧结产生导电连接。
此外，根据本发明的方法可以如此实现，即在内部连接装置朝向阳极的一侧 设置至少一个被设计成镍泡沫的接触件用于产生与第一电解质膜结构的导电连 接。
根据本发明的方^M如此设计，即设置内部连接装置的多个朝向阴极的导 电接触件，其中，在阴极侧设置的多个导电接触件均匀地设置在第二电解质膜结 构的阴极的m^面上用于与第二电解质膜结构连接。
此外，根据本发明的方法可以如此改进，即各个电解质膜结构的阴极的表面 可以如此设计，即其基本与各个电解质膜结构的电解质的表面一致。
在这个关系上根据本发明的方^M如此转换，即各个电解质膜结构的阴极 表面和/或电解质表面设计成大于各个电解质膜结构的阳极表面。
根据本发明的燃料电池堆包括至少一个根据本发明的接触装置以及优选按 照本发明的方法接合。由此有意义地得出与结合根据本发明的接触装置所说明的 相同的优点。
下面参照附图举例说明本发明的tt的实施方式。其中
图1是属于现有技术的燃料电池堆在实施接合方法之前的示意性剖面图； 图2是图1的燃料电池堆在实施接合方法之后的示意性剖面图； 图3是在实施根据本发明的接合方法之前的燃料电池堆的示意性咅腼图； 图4是在实施根据本发明的接合方法之后的燃料电池堆的示意性咅晒图； 图5是在实施根据本发明的接合方法之后的具有多个电解质膜结构和内部 连接装置的燃料电池堆的示意性剖面具体实施例方式
图3示出了在实施根据本发明的接合方法之前的燃料电池堆34、特别是 S0FC-燃料电池堆的示意性剖面图。特别是在图3中示出了燃料电池堆34的电解 质膜结构(MEA) 52和两个部分示出的内部连接體10，这两个内部连接装置10 设置在MEA52的上方和下方。在图3中部分示出的燃料电池堆34中，之后将详 细阐述的通过烧结得以接合的燃料电池堆的部件处于所谓的"白色的"状态下。 即燃料电池堆34的M烧结得以接合的部fH戈表附胃的"白色毛坯"。
与之相反，图4示出了在实施根据本发明的接合方法之后的图3的燃料电池 堆的示意性剖面图，特别是在烧结之后的有待接合的和下面详细说明的燃料电池 堆34的部件。
首先，在参照图3和4详细探i对艮据本发明的方法的实施方式之前，参照图 5详细探讨燃料电池堆34的基本结构。图5示出了在实施根据本发明的接合方法 之后的具有多个电解质膜结构(MEA) 52 (在图5中举例示出了 3个MEA)以及多 个内部连接驢10 (在图5中示举例示出了两个完整的内部连接装置)的燃料电 池堆34的示意性剖面图。燃料电池堆34包括多个重复单元，其分别由电解质膜 结构52和内部连接装置10组成。特别在图5中示出了两个完整的重复单元，其 中，燃料电池堆34可由任意多个这种重复单元组成。如在图5中可见，内部连 接装置10通常设置在两个相邻的电解质膜结构52之间，其中，針电解质膜结 构52分另俱有阳极12、电解质14以及阴极16。特别是在本说明书的范围中， 每个电解质膜结构52和一个与电解质膜结构52的阳极12接触的内部连接， 10构成一个燃料电池堆34的重复单元。
如从图5中借助于完整示出的内部连接装置10可见，齡内部连接體10 包括外壳部分或者说双极板构件26，从图5中可见在外壳部分或者说双极板构件 26的上侧i!31玻璃陶瓷密封件20直接与设置在内部连接装置10上方的电解质膜 结构52的电解质14连接。此外，夕卜壳26在其底侧仅舰多个设置在外壳26上 的接触杆件30与设置在内部连接装置10下方的电解质膜结构52的阴极16连接。 此外，可以存在任意多个接触杆件30。外壳部分26、玻璃陶瓷密封件20和阳极 12以及部分电解质14构成空腔，在该空腔中容纳镍泡沫28，镍泡沫部分地填充 该空腔。在外壳26的底侧，即在外壳部分26和下面的电解质膜结构52之间，
ii借助于设置在外壳部分26的底侧的接触杆件30以及下面的电解质膜结构52分别构成气体管道32。在这种情况下，i^M气体管道32输送富含氧的气体或纯的氧气，与之相反，富含氢的气体或纯的氢气Mil镍泡沫28以及空Mr送。此外，从图5中可见，*电解质膜结构52的阳极12垂直于燃料电池堆的堆方向(在图5中向左)延伸直到接近玻璃陶瓷密封件20，玻璃陶瓷密封件20在燃料电池堆34的圆周区±或上限定出该空腔。与之相反，电解质14和阴极16径向地延伸直到接近玻璃陶瓷密封件20的外部圆周，其中，位于径向上更外面的气体供纟^置或者说燃料电池堆34的多支管段在该情况下未示出。因此电解质14和阴极16具有MM料电池堆的堆方向上观察的基本相同(投影的)的表面，而阳极12的表面相比于电解质14和阴极16.的表面明显更小。
根据本发明的用于接合燃料电池堆的方法如下设计。如从图3中可见，设置在空腔中的镍泡沫28在内部连接装置10的外壳部分26和阳极12之间仅与外壳部分26导电连接以及机械连接。因此，玻璃陶瓷密封件在图3所示的燃料电池堆的剖面图中在实施烧结之前还具有在燃料电池堆的堆方向上的比镍泡沫28和阳极12的厚度更大的厚度。相反，在电解质膜结构52的上侧的接触杆件在烧结之前就已经与电解质膜结构52的阴极16以及另一个内部连接装置的外壳部分26导电连接以及机械连接。如从图4中可见，在烧结之后电解质膜结构52的阳极12借助于烧结和玻璃陶瓷密封件20的粘性流动il31镍泡沫28与外壳部分26导电连接以及此外机械地相互连接。相反，在电解质膜结构52的阴极侧，为了持久保持导电连接以及机械连接，与上面的另一个内部连接装置10的接触杆件30的直接的以及仅有的连接保持不变。同时，设置在电解质膜结构52的阴极侧的接触杆件30在玻璃陶瓷密封件20的烧结过程期间型M合地和/或材料配合地连接在相应的电解质膜结构52的阴极上。
要注意的是，在图3至5中至少部分地展示的燃料电池堆的几何尺寸很大程度地被简化或者说被示意。在图3至5中为了更好地图解，例如示出了玻璃陶瓷密封件20在燃料电池堆的堆方向上的这样一种厚度，即在烧结之前大于镍泡沫28和阳极12的厚度以及在烧结之后等于镍泡沫28和阳极12的厚度。然而 陶瓷密封件20的厚度雌设计徵艮薄，其中，为了接触镍泡沫28所需的高度补偿可以M其它部件的相应结构实现，因lt"又极板可以例如实现具有较厚的边缘区域和/或下沉的流场。在上述的说明书、图例以及在权利要求中公开的本发明的特征可以独立地或者任意组合，为实现本发明是不可缺少的。附图^i己
10'内部连接装置
12'电解质膜结构的阳极
14'电解质膜结构的电解质
16'电解质膜结构的阴极
20'在MEA上方和下方的玻璃陶瓷密封件
26'外壳部分
28'镍泡沫
30'接触杆件
32'气体管道
52'电解质膜结构(MEA)
10内部连接體
12电解质膜结构的阳极
14电解质膜结构的电解质
16电解质膜结构的阴极
20 MEA上方和下方的玻璃陶瓷密封件
26外壳部分
28镍泡沫
30接触杆件
32气体管道
52电解质膜结构(MEA)
权利要求
1.一种用于燃料电池堆、特别是SOFC-燃料电池堆的接触装置，具有内部连接装置(10)，所述内部连接装置设置用于通过至少一个设置在阳极侧的接触件以及至少一个设置在阴极侧的接触件(28、32)在第一电解质膜结构(52)的阳极(12)和第二电解质膜结构(52)的阴极(16)之间产生导电连接，其特征在于，仅在内部连接装置(10)面向阳极(12)的一侧或面向阴极(16)的一侧设置有至少一个有待烧结的部件并且与第一电解质膜结构(52)或第二电解质膜结构(52)如此连接，使得能够通过烧结有待烧结的部件(20)借助于阳极侧的接触件或阴极侧的接触件(28、32)产生导电连接。
2. 按照权利要求1戶腿的接触装置，其特征在于，仅在内部连接驢(10) 的面向阳极(12)的一侧设置有待烧结的部件(20)。
3. 按照权利要求1或2所述的接触装置，其特征在于，所述内部连接装置 (10)在其面向阴极的一侧仅M:接触件(30)与第二电解质膜结构(52)连接。
4. 按照权利要求1至3中任一项所述的接触装置，其特征在于，有待烧结 的部件M31玻璃陶瓷密封件(20)构成。
5. 按照权利要求1至4中任一项所述的接触装置，其特征在于，在内部连 接装置(10 )的面向阳极(12 )的一侧设置至少一个被设计成镍泡沬的接触件(28 )， 用于产生与第一电解质膜结构(52)的导电连接。
6. 按照权利要求1至5中任一项戶舰的接触装置，其特征在于，设置内部 连接装置(10)的多个面向阴极(16)的导电接触件(30)，其中，设置在阴极 侧的多个导电接触件(30)均匀地设置在第二电解质膜结构(52)的阴极(16) 的整个表面上，用于与第二电解质膜结构(52)连接。
7. 按照权利要求1至6中任一项戶，的接触装置，其特征在于，各个电解 质膜结构(52)的阴极(16)的表面基本与各个电解质膜结构(52)的电解质(14) 的表面一致。
8. 按照权利要求1至7中任一项所述的接触装置，其特征在于，各个电解 质膜结构(52)的阴极(16)的表面和/或电解质(14)的表面大于各个电解质 膜结构(52)的阳极(12)的表面。
9. 一种由至少一个接触装置接^M料电池堆、特别是SOFC-燃料电池堆的方法，所述接触装置包括内部连接装置(10)，所述内部连接装置设置用于通 过至少一个设置在阳极面的接触件以及至少一个设置在阴极面的接触件(28、 32)在第一电解质膜结构(52)的阳极(12)和第二电解质膜结构 (52)的阴极(16)之间产生导电连接，其特征在于，仅在内部连接装置(IO) 面向阳极(12)的一侧或面向阴极(16)的一侧设置有至少一个有待烧结的部件 并且与第一电解质膜结构(52)或第二电解质膜结构(52)如ll:l^接，使得通过 烧结有待烧结的部件(20)借助于阳极侧的接触件或阴极侧的接触件(28、 32) 产生导电连接。
10. 按照权利要求9所述的方法，其特征在于，仅在内部连接装置(10)的 面向阳极(12)的一侧设置有待烧结的部件(20)。
11. 按照权利要求9或10所述的方法，其特征在于，戶腐内部连接装置(10) 在其面向阴极的一侧仅通过接触件(30)与第二电解质膜结构(52)连接。
12. 按照权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，i!3l烧结作 为有待烧结的部件的玻璃陶瓷密封件(20)产生导电连接。
13. 按照权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，在内部连接 装置(10)的面向阳极(12)的一侧设置至少一个被设计成镍泡沫的接触件(28)， 用于产生与第一电解质膜结构(52)的导电连接。
14. 按照权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，设置内部连 接装置(10)的多个面向阴极(16)的导电接触件(30)，其中，设置在阴极侧 的多个导电接触件(3)均匀地设置在第二电解质膜结构(52)的阴极(16)的 整个表面上，用于与第二电解质膜结构(52)连接。
15. 按照权利要求9至14中任一项所述的方法，其特征在于，各个电解质 膜结构(52)的阴极(16)的表面基本与各个电解质膜结构(52)的电解质(14) 的表面一致。
16. 按照权利要求9至15中任一项所述的方法，其特征在于，各个电解质 膜结构(52)的阴极(16)的表面和/或电解质(14)的表面大于各个电解质膜 结构(52)的阳极(12)的表面。
17. —种燃料电池堆、特别是SOFC-燃料电池堆，包括至少一个按照权利要 求1至8中任一项戶腿的接触装置以及 按照权禾腰求9至16中任一项所述 的方法接合。
全文摘要
本发明涉及一种用于燃料电池堆、特别是SOFC-燃料电池堆的接触装置，具有内部连接装置，其设置用于通过至少一个设置在阳极侧以及至少一个设置在阴极侧的接触件在第一电解质膜结构的阳极和第二电解质膜结构的阴极之间产生导电连接。根据本发明，仅在内部连接装置的一侧，即内部连接装置面向阳极或面向阴极的一侧，设置有至少一个有待烧结的部件并且与第一或第二电解质膜结构如此连接，使得能够通过烧结有待烧结的部件借助于阳极侧的或阴极侧的接触件产生导电连接。此外，本发明还涉及一种由至少一个这种接触装置接合燃料电池堆的方法。此外，本发明还涉及一种燃料电池堆、特别是SOFC-燃料电池堆，具有这种接触装置，其中，燃料电池堆优选按照这种方法接合。
文档编号H01M8/02GK101657923SQ200880010901
公开日2010年2月24日 申请日期2008年1月11日 优先权日2007年4月2日
发明者安德烈亚斯·莱纳特 申请人:斯塔克塞拉有限公司