[发明专利]固体氧化物燃料电池传导

权利要求书

1.一种用于平衡固体氧化物燃料电池(SOFC)堆内的温度的主壳体壁组件(8045)，所述主壳体壁组件包括：

燃烧区域壁以及第一侧壁，所述燃烧区域壁围绕所述SOFC堆的出口端限定燃烧区域，以用于收集离开所述SOFC堆的废燃料流和废阴极空气流，其中，所述废燃料和所述废阴极空气在所述燃烧区域中混合、燃烧并产生热量，其中，所述热量通过对流从所述燃烧混合物传递至所述燃烧区域壁；所述第一侧壁沿着所述SOFC堆气流轴线(x)从所述燃烧区域壁悬垂，其中：所述侧壁具有与所述SOFC堆的入口端相邻的末端；由所述燃烧区域壁吸收的热量热传导至所述第一侧壁的所述末端；并且

传导至所述第一侧壁的所述末端的热量从所述第一侧壁的表面辐射至电池的外表面，所述第一侧壁的所述表面从所述燃烧区域壁延伸至所述SOFC堆的入口端，并且所述热量通过对流传递至阴极空气流，以降低所述燃烧区域壁的温度并提高所述第一侧壁的表面的温度，所述第一侧壁的所述表面从所述燃烧区域壁延伸至所述SOFC堆的入口端。

2.根据权利要求1所述的主壳体壁组件(8045)，还包括：第二侧壁以及第一热区壳体端壁和第二热区壳体端壁(8080、8085)，所述第二侧壁从所述燃烧区域壁悬垂、与所述侧壁相对；其中，所述第一侧壁和所述第二侧壁面向所述SOFC堆的相对侧；所述第一热区壳体端壁和所述第二热区壳体端壁(8080、8085)耦接至所述第一侧壁和所述第二侧壁中的每一者，将所述SOFC堆包封在阴极室(8055)内部。

3.根据权利要求1所述的主壳体壁组件(8045)，还包括燃料输入歧管(8015)或热区壳体基壁或中间室壳体基壁(9010)，所述燃料输入歧管(8015)或所述热区壳体底壁或所述中间室壳体基壁(9010)设置成提供所述阴极室的底部边界。

4.根据权利要求1所述的热区壳体组件(8042)，其中，所述燃烧区域壁和所述第一侧壁包括导热芯，所述导热芯在高于350℃的温度下具有大于100W/m°K的导热系数。

5.根据权利要求2所述的热区壳体组件(8042)，其中，所述燃烧区域壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁包括导热芯，所述导热芯在高于350℃的温度下具有大于100W/m°K的导热系数。

6.根据权利要求5所述的热区壳体组件(8042)，其中，所述导热芯由选自以下的材料制成：铜和铜合金；钼；铝铜合金；铜镍合金；以及其组合。

7.根据权利要求6所述的热区壳体组件(8042)，其中，所述燃料电池堆的形状选自：椭圆形、正方形、矩形以及三角形。

8.根据权利要求1所述的热区壳体组件，其中，所述SOFC堆包括由所述侧壁分开的一排或更多排SOFC电池。

9.根据权利要求8所述的热区壳体组件，还包括：第一外部侧壁以及第二外部侧壁，所述第一外部侧壁从所述燃烧区域壁悬垂并且用所述侧壁包封至少两排SOFC电池中的第一排SOFC电池；所述第二外部侧壁从所述燃烧区域壁悬垂并且用所述侧壁包封所述至少两排SOFC电池中的第二排SOFC电池，其中，所述第一外部侧壁和所述第二外部侧壁通过热传导从所述燃烧区域壁接收热量并且将热量辐射至所述SOFC堆的所述入口端。

10.一种制造壳体壁组件的方法，所述方法包括：

a)形成导热芯；

b)将所述导热芯定形状，使得所述导热芯的外表面定位成沿所述SOFC堆的纵向轴线(x)面向所述SOFC堆，并且定位成在所述SOFC堆的各个燃料电池的燃料输出端(8025)与燃料输入端(8020)之间延伸；以及

c)用保护层屏蔽所述导热芯免于氧化，使得所述导热芯之间的接触由所述保护层保护以免暴露于富氧阴极空气流。

11.根据权利要求10所述的制造壳体壁组件的方法，还包括形成多个导热芯。