应所述空气或燃料气体的管道或其他路径上的金属材料产生的其他金属挥发物、或者由于从连接器100或所述框架200的端部挥发的金属物质而形成于第一密封部300及第二密封部400的外侧的反应床、或者由于第一密封部300及第二密封部400的外侧中形成于连接器100与框架200相对的部位的氧化皮(scale)、或者由于存在于第一密封部300及第二密封部400的外侧空间的断热材料碎片或灰尘等多种非纯净物流入形成的反应床可能造成漏电(shunt)的现象。从而能够防止向非指定路径通电，进一步防止燃料电池10的发电性能下降。
[0058]因此，本发明只需通过在框架200的整个面涂布复合功能层210的结构即可确保燃料电池用堆结构物1000这种发电装置最为重要的长期稳定性。
[0059]以下参照示出本发明的框架200上形成有复合功能层210的实施例与不同于实施例的比较例的图5的曲线图详细说明其效果。
[0060]图5为显示图1所示堆结构物的框架上涂布有复合功能层的实施例与仅在框架的上面涂布所述复合功能层的比较例的实验结果的曲线图。
[0061]参照图5，本实验采用连接器100与框架200之间设置有相同数量的燃料电池10的堆结构物1000，实施例中所有框架200上均形成有复合功能层210，另一实施例中仅框架200的上面形成有复合功能层210，在这种状态下按时间测定各自的发电电压。
[0062]从结果来看，实施例的情况下，经过约500小时(hr)的过程中发电电压仍几乎保持稳定，而比较例的情况下，初始发电电压低于实施例，而且随后的发电过程中电压继续下降。由此可知，只在框架200的部分面上形成复合功能层210的情况下产生复合氧化物或由于非纯净物而生成反应床，发生漏电或绝缘破坏等，故性能如上述结果一样下降。因此，可以预测框架200上不形成复合功能层210的情况下性能将进一步下降。
[0063]由此可知，本发明各框架200的所有面均形成复合功能层210的情况下，燃料电池10这种发电装置中最为重要的发电电压相比于未在各框架200的所有面形成复合功能层210的情况更加长期稳定。
[0064]另外，即使堆结构物1000的边缘区域EA中框架200的复合功能层210与连接器100之间具有绝缘性的复合功能层210，但彼此之间仍有短路的可能性，因此为完全排除这种可能性，还可以包括使它们之间保持预定间隔的至少一个间隔保持部500。此时，可以在框架200与连接器100之间专门制作配置间隔保持部500。或者，可以使间隔保持部500从框架200及连接器100中的任意一个向另一个凸出形成。具体来讲，与燃料极层16对应的间隔保持部500可以以点(dot)形态形成于连接器100上，与空气极层14对应的间隔保持部500可以以点(dot)形态形成于框架200。这种情况下，形成于框架200的间隔保持部500实际上是形成于框架200上的单纯的凹凸结构，因此间隔保持部500上也可以一并形成見合功H纟层210。
[0065]这种间隔保持部500可以由绝缘性陶瓷材料形成。因此，间隔保持部500也具有与复合功能层210相似的特性。这种情况下，间隔保持部500与复合功能层210的附着力也增大，因此能够更稳定地发挥所述间隔保持功能。另外，间隔保持部500可以位于空气或燃料气体流动路径的入口或出口，以使空气或燃料气体均匀地流向第一通道110或第二通道120。另外，为了有效支撑具有彼此交替层积的结构的连接器100与框架200，可以沿堆结构物1000的层积方向将多个间隔保持部500配置在一条直线上。
[0066]另外，堆结构物1000还可以包括为了稳定地固定间隔保持部500的位置而支撑间隔保持部500的侧部的多个支撑部600。这种支撑部600可以像间隔保持部500 —样，从框架200及连接器100中的任意一个向另一个凸出形成。具体来讲，与燃料极层16对应的支撑部600可以以点(dot)形态于连接器100，与空气极层14对应的支撑部600可以以点(dot)形态形成于框架200。这种情况下，形成于框架200的支撑部600也具有单纯的凹凸结构，因此该支撑部600上也可以一并形成复合功能层210。
[0067]另外，堆结构物1000还可以包括第一端板700及第二端板800，所述第一端板700及第二端板800分别设置于层积的两个端部，从外部保护燃料电池10、连接器100及框架200的同时提供整体强度。
[0068]第一端板700上可以形成为了分别向燃料电池10的空气极层14及燃料极层16供应空气及燃料气体而与外部的空气供应装置(未示出)及燃料气体供应装置(未示出)连接的第一连接套接口 710及第二连接套接口 720。在此，第一连接套接口 710及第二连接套接口 720实际可以是分别与空气孔150及燃料孔160连接并向空气孔150及燃料孔160供应空气及燃料气体的结构。
[0069]以上说明了本发明的堆结构物优选适用于以陶瓷为电解质的固体氧化物燃料电池(SOFC)，但应理解为还可以适用到为提高电量而形成堆结构的其他熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)或高分子型燃料电池(PEFC)。
[0070]以上参照本发明的优选实施例对本发明进行了说明，但本发明所属技术领域的技术人员应该理解:在不脱离本发明的技术方案及技术领域的范围内，本发明可以进行多种修改及变形。
[0071]产业上的可应用性
[0072]如上所述，在由多个燃料电池层积而成的堆结构物中，为了在连接器之间提高所述堆结构物的强度而含金属物质的框架的整个面均涂布有用于防止所述金属物质挥发或扩散的复合功能层，以防止该金属挥发物或扩散物生成能够引起通电性、通气性及空气极层催化活性下降的复合氧化物，用特性与密封部特性近似的绝缘性陶瓷材料形成所述复合功能层以提高它们之间的附着力，防止燃料气体或空气中的金属物质或金属氧化物等多种非纯净物流入形成的反应床引起漏电(shunt)，从而能够用于长期稳定地保持所述堆结构物的发电性能。
【主权项】
1.一种燃料电池用堆结构物，是多个包含电解质层及分别位于所述电解质层的两面的空气极层及燃料极层且用于生成电的燃料电池层积形成的堆结构物，其特征在于，包括: 连接器，其划分为在多个所述燃料电池之间支撑各燃料电池的同时与之电连接的中心区域与对应于从所述燃料电池的端部延长的面的边缘区域；以及 框架，其设置成在所述连接器的边缘区域支撑所述燃料电池的侧部，具有涂布于其整个面的复合功能层。2.根据权利要求1所述的燃料电池用堆结构物，其特征在于: 所述复合功能层由绝缘性陶瓷材料形成。3.根据权利要求2所述的燃料电池用堆结构物，其特征在于: 所述复合功能层含氧化物或玻璃。4.根据权利要求1所述的燃料电池用堆结构物，其特征在于，还包括: 间隔保持部，其在所述边缘区域位于所述连接器与所述框架的复合功能层之间，使得所述连接器与所述框架的复合功能层之间保持预定间隔。5.根据权利要求1所述的燃料电池用堆结构物，其特征在于，还包括: 密封部，其在所述边缘区域使所述连接器与所述框架的复合功能层之间密封，其由绝缘性陶瓷材料、云母材料或金属衬垫形成。6.根据权利要求1所述的燃料电池用堆结构物，其特征在于: 所述框架由含铬的金属混合物形成。7.根据权利要求1所述的燃料电池用堆结构物，其特征在于: 所述燃料电池包括固体氧化物燃料电池。
【专利摘要】多个包含电解质层、分别位于电解质层的两面的空气极层及燃料极层且用于生成电的燃料电池层积形成的堆结构物包括连接器及框架。连接器划分为在多个燃料电池之间支撑各燃料电池的同时与之电连接的中心区域与对应于从燃料电池的端部延长的面的边缘区域。框架设置成在连接器的边缘区域支撑燃料电池的侧部，具有涂布于其整个面的复合功能层。
【IPC分类】H01M8/24, H01M8/12, H01M8/02
【公开号】CN104995780
【申请号】CN201380068085
【发明人】崔成皞, 朴镇我, 朴珖渊
【申请人】美科股份有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2013年11月21日
【公告号】EP2940774A1, US20150357655, WO2014104584A1