[发明专利]修复陶瓷燃料电池组组件的方法和部件

说明书

公开了一种用于修复燃料电池组的方法和部件。特别地，该方法和部件涉及修复包含陶瓷部件的高温燃料电池组。该方法包括：识别燃料电池组内的待从燃料电池组分离的燃料电池束，识别连接到燃料电池束的至少一个燃料进料管道部分，以及识别连接到燃料电池束的至少一个燃料出口管道部分。切割刀片定位在燃料进料管道部分上，并且切穿燃料进料管道部分，并且类似地用于燃料出口管道部分。然后移除燃料电池束，并将替换物插入到其位置中。

技术领域

公开了一种用于修复燃料电池组的方法和部件。特别地，该方法和部件涉及修复包含陶瓷部件的高温燃料电池组。

背景技术

数种不同类型的燃料电池包括由陶瓷材料制成的部件，这是由于陶瓷材料在700℃和700℃以上的高温操作期间特别坚固。陶瓷材料用于质子陶瓷燃料电池(PCFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)以及固体氧化物燃料电池(SOFC)。

然而，目前的高温燃料电池技术的主要缺点是耐久性。这些燃料电池运行的高温加速了部件击穿和腐蚀，并且因此导致燃料电池寿命的降低。

SOFC是固态设备，该固态设备使用氧离子导电陶瓷电解质通过将氧离子从燃料电池的阴极处的氧化气流(例如，空气或氧化剂)转换成燃料电池的阳极处的还原气流(例如，氢气、甲烷、天然气、戊烷、乙醇或甲醇)来产生电流。在大约700℃至大约1000℃的典型温度下操作的SOFC使得能够将带负电荷的氧离子从阴极流动流输送到阳极流动流，其中离子与烃分子中的游离氢或氢组合以形成水蒸气和/或与一氧化碳组合以形成二氧化碳。来自带负电荷的离子的多余电子通过在阳极和阴极之间完成的电路路由回到燃料电池的阴极侧，导致电流流过电路。

为了增加燃料电池模块的可用功率输出，各个燃料电池串联在一起以形成燃料电池束。燃料电池束可以连接到相邻的燃料电池束，以形成燃料电池条。燃料电池条并联连接在一起以形成燃料电池组，并且多个组可以连接在一起以形成模块以聚集功率输出。

燃料电池可以以多个平面元件、平面或圆柱形管或其它几何形状的形式被归拢在一起。燃料电池组，特别是具有平面几何形状的电池组，通常使用电解质和互连表面之间的密封，以在燃料电池组内的各个位置处包含燃料和空气。

典型的燃料电池模块可以包括多个燃料电池组，组可以包括并联连接的多个燃料电池条，燃料电池条可以包括多个燃料电池束，并且束可以包括多个燃料电池管或管子组件。

在燃料电池或其它部件中使用的陶瓷中的裂纹是这些设备故障的主要原因。赋予精密燃料电池的热和机械载荷可能导致燃料电池的灾难性故障。目前，燃料电池组经受详细的检查过程，包括电测量以及视觉检查，以在制造过程中尽可能早地检查裂纹。然而，已知燃料电池内和燃料/氧化剂歧管内的裂纹在燃料电池组的寿命期间显现。

EP0668622B1公开了一种固体氧化物燃料电池，该固体氧化物燃料电池包括多个模块。这些模块中的一些包括中空构件，该中空构件具有两个平行的平坦表面，固体氧化物燃料电池布置在在该两个平行的平坦平面上。每个模块的相对的端部通过顺应性波纹管连接部连接到反应物歧管。

EP1419547B1公开了一种固体氧化物燃料电池组，该固体氧化物燃料电池组包括多个模块，模块包括长形的中空构件，这些中空构件具有用于反应物流动的通路。模块被布置成使得每个模块的至少一个端部连接到相邻模块的端部，以允许反应物以蛇形类型布置顺序地流动穿过模块。

发明内容

根据第一方面，提供了一种修理燃料电池条的方法，该方法包括：

识别燃料电池条内的待从燃料电池条分离的燃料电池束；

识别连接到燃料电池束的至少一个燃料进料管道部分；

识别连接到燃料电池束的至少一个燃料出口管道部分；