DE2614728A1 - COMPONENT FOR AN ELECTROCHEMICAL BATTERY - Google Patents

COMPONENT FOR AN ELECTROCHEMICAL BATTERY

Info

Publication number
DE2614728A1
DE2614728A1 DE19762614728 DE2614728A DE2614728A1 DE 2614728 A1 DE2614728 A1 DE 2614728A1 DE 19762614728 DE19762614728 DE 19762614728 DE 2614728 A DE2614728 A DE 2614728A DE 2614728 A1 DE2614728 A1 DE 2614728A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component according
grooves
electrodes
conductors
webs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762614728
Other languages
German (de)
Inventor
Franz-Josef Dr Rohr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri France SA
Original Assignee
BBC Brown Boveri France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri France SA filed Critical BBC Brown Boveri France SA
Priority to DE19762614728 priority Critical patent/DE2614728A1/en
Priority to CH326277A priority patent/CH617293A5/en
Priority to FR7710327A priority patent/FR2347783A1/en
Publication of DE2614728A1 publication Critical patent/DE2614728A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425High-temperature cells with solid electrolytes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425High-temperature cells with solid electrolytes
    • H01M8/243Grouping of unit cells of tubular or cylindrical configuration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Description

BROWN, BOVERi & C!E ■ AKTIENGESELLSCHAFT 26 1 &72BROWN, BOVERi & C! E ■ AKTIENGESELLSCHAFT 26 1 & 72

MANNHEIM " * "~MANNHEIM "*" ~

Mp.-Kr. 524/76 Mannheim, den 10. März 1976 Mp.- Kr. 524/76 Mannheim, March 10, 1976

ZFE/P1-¥g/BtZFE / P1- ¥ g / Bt

Bauteil für eine elektrochemische Batterie.Component for an electrochemical battery.

Die Erfindung betrifft ein Bauteil für eine elektrochemische Batterie, deren Zellen flächige Elektroden aufweisen, die jeweils durch, einen ionenleitenden Festelektrolyten getrennt und elektrisch in Reihe geschaltet sind.The invention relates to a component for an electrochemical battery, the cells of which have flat electrodes, each of which separated by an ion-conducting solid electrolyte and connected electrically in series.

Elektrochemische Batterien dieser Art dienen zur direkten Umwandlung der bei der Oxydation eines Brenngases freiwerdenden chemischen in elektrische Energie "bei hohen Temperaturen oder zur Elektrolyse von Wasserdampf. Die Bauteile einer solchen bekannten Batterie sind rohrförmig ausgebildet und tragen auf ihren Mantelflächen die Elektroden. Die Herstellung dieser Bauteile ist aufwendig und da jedes Bauteil nur eine einzige Zelle enthält, muß zum Aufbau von Batterien hoher Leistung eine Vielzahl von Bauteilen unter Einfügung von Dicht.— tjnd Verbindungsmitteln aneinandergereiht werden. Diese Dicht- und Terbindungsmitt el übernehmen neben der elektrischen Serienschaltung der Elektroden zusätzlich die gasseitige Abdichtung. Nachteilig ist hierbei, daß die Dicht- und Verbindungsmittel nicht völlig gasdicht sind und eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, mit der Folge von Gasverlusten und hohem Innenwiderstand der Batterie.Electrochemical batteries of this type are used for direct conversion the chemical energy released during the oxidation of a fuel gas into electrical energy "at high temperatures or for the electrolysis of water vapor. The components of a Such known batteries are tubular and have the electrodes on their outer surfaces. The production this component is complex and there is only one component contains a single cell, a large number of components must be inserted into the construction of high-performance batteries Sealed.— tjnd connecting means are strung together. These In addition to the electrical series connection of the electrodes, sealants and binders also provide sealing on the gas side. The disadvantage here is that the sealing and connecting means are not completely gas-tight and have little electrical properties Have conductivity, with the consequence of gas losses and high internal resistance of the battery.

703842/0133703842/0133

P2i4fI?2-3£3G-"KEiP2i4fI? 2-3 £ 3G- "KEi

_ V_ V

524/76524/76

ν, "* ~ 26HY28ν, "* ~ 26HY28

• T*• T *

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil für eine elektrochemische Batterie der eingangs genannten Art anzugeben, das bei einfachem und billigem Aufbau mit möglichst wenigen weiteren Elementen den leichten Zusammenbau von elektrochemischen Batterien hoher Leistungsdichte gestattet,, welche den üblicherweise auftretenden Anforderungen gewachsen sind.The invention is therefore based on the object of a component to specify for an electrochemical battery of the type mentioned, with a simple and inexpensive structure with as possible few other elements allow the easy assembly of electrochemical batteries of high power density, which can cope with the requirements that usually arise.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Bauteil der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch einen gasdurchlässigen, elektrisch nichtleitenden Trägerkörper mit wenigstens einer Begrenzungsfläche die mit Abstand zueinander verlaufende, an den Enden offenen Rinnen aufweist, auf denen die Elektrolyte und Elektroden in Form von dünnen Schichten angeordnet sind, wobei gegenpolige Elektroden benachbarter Rinnen und die freien Elektroden der ersten sowie letzten Rinne mit elektrischen Leitern, welche die Rinnen längsseitig begrenzende Stege überbrücken, miteinander bzw. mit elektrischen Anschlüssen verbunden sind.The solution to this problem is characterized in a component of the type mentioned by a gas-permeable, electrically non-conductive carrier body with at least one boundary surface which runs at a distance from one another, has open channels at the ends, on which the electrolytes and electrodes are arranged in the form of thin layers, with electrodes of opposite polarity of adjacent grooves and the free electrodes of the first and last troughs with electrical conductors, which delimit the troughs along their length Bridge bridges, are connected to one another or to electrical connections.

Da die Elektroden und Elektrolyse vom Trägerkörper getragen sind, genügt es, diese in dünnen Schichten aufzubringen, vorzugsweise mit einer Dicke zwischen 10 und 100 um, wodurch eine erhebliche Einsparung an Elektrolytmateriel erreicht wird. Da die Rinnen und die Stege des Trägerkörpers frei zugänglich sind, lassen sich die Elektrolyt- bzw. Elektrodenschichten mit den bekannten Dünnschichtverfahren leicht aufbringen. Das gleiche gilt für die elektrischen Leiter, welche gegenpolige Elektroden benachbarter Rinnen miteinander bzw. mit elektrischen Anschlüssen verbinden. Da die Rinnen vorzugsweise mit sehr geringem Abstand nebeneinander angeordnet sind,Since the electrodes and electrolysis are carried by the carrier body, it is sufficient to apply them in thin layers, preferably with a thickness between 10 and 100 μm, which results in a considerable saving in electrolyte material. Since the grooves and the webs of the carrier body are freely accessible, the electrolyte or electrode layers can be easily applied using the known thin-film processes. The same applies to the electrical conductors which connect electrodes of opposite poles of adjacent channels to one another or to electrical connections. Since the channels are preferably arranged next to each other with a very small distance,

709842/0133709842/0133

ZFF./P 4 F 1 (675 5OOO/KE)ZFF./P 4 F 1 (675 5OOO / KE)

524/76 -*- 524/76 - * -

ist der Trägerkörper gut ausgenutzt,und es lassen sich mit dem Bauteil Batterien hoher Leistungsdichte zusammenstellen. Der Mehraufwand für den Trägerkörper ist verschwindend gering gegenüber den Einsparungen, die beim Aufbau des Bauteils gemäß der Erfindung erzielt werden.the carrier body is well used, and it can be used with the Assemble component batteries with high power density. The additional effort for the carrier body is negligible compared to the savings that are achieved in the construction of the component according to the invention.

Als Festelektrolyte im Sinne der Erfindung sollen auch von einer Matrix aufgenommene Elektrolyte verstanden sein.As solid electrolytes in the context of the invention, should also be from a matrix absorbed electrolytes be understood.

Für einen besonders einfachen und übersichtlichen Aufbau einer , Batterie ist eine bevorzugte Weiterbildung des Bauteils dadurch: gekennzeichnet, daß die im Querschnitt etwa halbkreisförmigen und untereinander gleichen Rinnen mit ihren geraden Längsachsen parallel und mit gleichem gegenseitigen Abstand ver- ; laufen und im Falle eines rechteckförmigen Trägerkörpers zusätzlich parallel zu einer Seitenfläche des Trägerkörpers angeordnet sind. Die Dicke des Trägerkörpers ist hierbei j lediglich mit Rücksicht auf eine ausreichende mechanische \ Festigkeit gewählt.For a particularly simple and clear structure of a battery, a preferred further development of the component is characterized in that the grooves, which are approximately semicircular in cross-section and are identical to one another, have their straight longitudinal axes parallel and with the same mutual spacing; run and in the case of a rectangular support body are also arranged parallel to a side surface of the support body. The thickness of the carrier body is in this case j is selected only in view of a sufficient mechanical \ strength.

In vorteilhafter Weise sind die Stege, welche die Rinnen längsseitig begrenzen, an ihren Längskanten derart abgerundet, daß die Begrenzungsfläche ein wellenförmiges Profil aufweist.In an advantageous manner, the webs which the grooves are on the longitudinal side limit, rounded at their longitudinal edges in such a way that the boundary surface has a wave-shaped profile.

Um die unmittelbar von der Rinne getragene Elektrode, die vorzugsweise die Sauerstoff- bzw. Luftelektrode ist, noch besser mit dem zugehörigen Reaktanden zu versorgen, weist die der Begrenzungsfläche gegenüberliegende Gegenfläche an den Enden offene Furchen auf, die sich im Trägerkörper bis in die j Nähe der Rinnen erstrecken. Hierdurch ist die Zufuhr der Reak- : tanden auch bei mehreren zur Batterie aufeinander gestapelten Bauteilen gesichert und das Gewicht des Bauteils verringert.Around the electrode carried directly by the channel, which is preferably the oxygen or air electrode to be better supplied with the associated reactants, has the opposite surface opposite the boundary surface to the Ends of open furrows that extend in the carrier body up to the vicinity of the grooves. As a result, the feed of the reac-: are secured even when several components are stacked on top of each other to form a battery and the weight of the component is reduced.

j - 4 -j - 4 -

709842/0133709842/0133

ZrB-P 4 F 1 (6755Q00/KE)ZrB - P 4 F 1 (6755Q00 / KE)

524/76524/76

.j/ "" 26H728.j / "" 26H728

Hierbei ist es empfehlenswert, wenn die geraden Furchen symmetrisch zu einer jeweils den Abstand zwischen zwei Rinnen halbierenden Vertikalebene angeordnet sind, parallel zu den Rinnen verlaufen und sich bis in die Nähe der Begrenzungsfläche erstrecken· It is recommended that the straight furrows are symmetrical are arranged to a vertical plane bisecting the distance between two channels, parallel to the Grooves run and extend up to the vicinity of the boundary surface

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung besteht nun darin, ι daß die Gegenfläche ein Wellenprofil aufweist, dessen Wellentäler die Furchen bilden.A particularly preferred development now consists in ι that the mating surface has a wave profile, the wave troughs of which form the furrows.

Um nun die Serienschaltung der Elektroden und die Stromabnahme einfach zu gestalten, bewährte es sich, wenn die elektrischen Leiter auf den Stegen angeordnet sind.In order to make the series connection of the electrodes and the current consumption easy, it has proven itself when the electrical Heads are arranged on the webs.

Die elektrische Kontaktierung der Elektroden ist hierbei besonders sicher, wenn auf den dünnen Leitern jeweils eine quer zu den Rinnen verlaufende, seitliche Verlängerung der Elek- : troden etwa bis zur halben Breite des Leiters geführt ist und an die gegenpolige Elektrode der benachbarten Zelle stößt. Die Dicke der Leiter entspricht hierbei vorzugsweise etwa der Dicke der Elektroden.The electrical contacting of the electrodes is special here safe, if on each of the thin ladders there is a lateral extension of the electrical components running transversely to the channels: Troden is guided up to about half the width of the conductor and hits the opposing electrode of the neighboring cell. The thickness of the conductors here preferably corresponds approximately to the thickness of the electrodes.

Eine andere Verbindung der Elektroden mit geringem Aufwand wird dann erreicht, wenn die seitlichen Enden der Leiter an jeweils eine Elektrode benachbarter Rinnen stumpf angeschlossen sind. Der Leiter weist hierbei vorzugsweise eine solche Dicke auf, welche einen leichten Anschluß der Elektroden gestattet.Another connection of the electrodes with little effort is achieved if the lateral ends of the conductors are connected to each other one electrode of adjacent grooves are butt-connected. In this case, the conductor preferably has a thickness such that which allows easy connection of the electrodes.

Ist das Bauteil hierbei zum Aufbau einer Batterie für die Oxydation eines Wasserstoff und/oder wenigstens eine gasförmige, wasserstoffhaltige Verbindung enthaltenden Brenngases vorgesehen, so ist es vorteilhaft, wenn die Leiter aus Nickel oder einer Nickellegierung bestehen und die Form einer Folie oder einer aufgedampften Schicht aufweisen. Denn die zwangsläufigeIf the component is used to build a battery for the oxidation of a hydrogen and / or at least one gaseous, Fuel gas containing hydrogen-containing compound is provided, so it is advantageous if the conductors are made of nickel or consist of a nickel alloy and have the form of a foil or a vapor-deposited layer. Because the inevitable

709842/0Ϊ-33-709842 / 0Ϊ-33-

(b/f.büOO/KEi(b / f.büOO / KEi

1 mit dem Brenngas in Berührung kommenden Leiter nehmen Wasser- J 1 conductors that come into contact with the fuel gas take water- J

t stoff bzw. eine Wasserstoffverbindung aus dem Brenngas auf, jt substance or a hydrogen compound from the fuel gas, j

ι - ι -

j die sie vor den Angriffen des Sauerstoffs bzw. der Luft bei hohen Temperaturen schützen, so daß die gute elektrische Leitfähigkeit von Nickel bzw. von Nickellegierungen ausgenutzt werden kann.j which protect them from attack by oxygen or air at high temperatures, so that good electrical conductivity can be exploited by nickel or nickel alloys.

1 Die wenigstens Probleme bezüglich der Leiter treten dann auf, j 1 The least problems related to the ladder then arise, j

wenn diese aus einem gegen reduzierende und oxydierende Atmos- ;if this comes from one against reducing and oxidizing atmos- pheric;

phäre beständigen Material bestehen, das zudem elektrisch gut ;sphere-resistant material, which is also electrically good;

j leitend ist. Ij is conductive. I.

Der einfachste Gesamtaufbau des Bauteils ist dann vorhanden, wenn die Elektroden und die Leiter aus einem gegen oxydierende i und reduzierende Atmosphäre beständigen Material bestehen und • gegenpolige Elektroden benachbarter Rinnen !zusammen mit demThe simplest overall structure of the component is available when the electrodes and the conductors are made from one anti-oxidant i and reducing atmosphere resistant material and • opposing polarity electrodes of adjacent channels! together with the

auf den Stegen aufgebrachten Leitern aus einem Stück gebildet : sind« Da dieses Material als Brennstoff- und als Sauerstoff-The ladders attached to the webs are formed from one piece: «Since this material is used as fuel and oxygen

bsw. Luftelektrode verwendbar ist, ist es gleichgültig, welchen Elelrtroden der Brennstoff bzw. Sauerstoff oder Luft zugeführt ; wird. !bsw. Air electrode is usable, it does not matter which one Elelrtroden the fuel or oxygen or air supplied; will. !

- i- i

Um eine gute Ab- ader Zufuhr des elektrischen Stromes zu j erzielen, bewährte es sich, wenn der elektrische Anschluß Je- ; J weils aus einem auf die Dicke der angeschlossenen Elektrode Ί ! bzw. des angeschlossenen Leiters abgestimmten, nach außen ι geführten dünnen Streifen aus Metall oder oxydischem ElektrodenrIn order to achieve a good supply of the electrical current, it has proven to be useful if the electrical connection Je- ; J because of one on the thickness of the connected electrode Ί ! or the connected conductor coordinated, outwardly ι thin strips of metal or oxidic electrode

! I! I.

! material besteht, dessen Länge mindestens der Länge der Rinnen! material, the length of which is at least the length of the gutters

1 ί1 ί

I entspricht und dessen Kontaktierung mit der Jeweils zugehörigen! j Elektrode entsprechend den übrigen elektrischen Verbindungen !I corresponds and its contacting with the respective associated! j Electrode corresponding to the other electrical connections!

i der Batterie ausgebildet ist. Ii the battery is designed. I.

i ii i

! j! j

709842/0133709842/0133

ZFB.'P 4 F 1 (SiSfCCGSiCe)ZFB.'P 4 F 1 (SiSfCCGSiCe)

5?4/765? 4/76

-4 --4 - II.

Um den elektrischen Anschluß weiter zu vereinfachen, bewährte
es sich, wenn der auf dem ersten und letzten Ste£ angeordnete
Leiter jeweils nach außen geführt ist und sich mindestens j über einen Teil der Seitenfläche des Grundkörpers erstreckt | und den elektrischen Anschluß mitbildet. |
To further simplify the electrical connection, tried and tested
it is when the one arranged on the first and last Ste £
Head is led to the outside and extends at least j over part of the side surface of the base body | and forms the electrical connection. |

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreif bung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeich- ! nungen hervor, welche folgendes schematisch zeigen:Further advantages of the invention emerge from the following description Practice of exemplary embodiments in connection with the drawing! which show the following schematically:

Fig. 1 ein Bauteil gemäß der Erfindung mit einem Trägerkörper '' in Form eines flachen Quaders in perspektivischer j Frontansicht nit nach oben zeigenden Rinnen, j1 shows a component according to the invention with a carrier body '' in the form of a flat cuboid in a perspective front view with grooves pointing upwards, j

Fig. 2 den Gegenstand der Figur 1 mit auf der Gegenfläche ! angeordneten Furchen sowie mit einer anderen Verbindungsart der Elektroden und Anschlüsse und nach unten j zeigenden Rinnen,Fig. 2 the object of Figure 1 with on the opposite surface! arranged furrows as well as with another type of connection the electrodes and connections and downward j-pointing grooves,

Fig. 3 den Bereich III der Figur 2 mit einer Ausführungsvariante des elektrischen Anschlusses in größerem
Haßstab,
3 shows the area III of FIG. 2 with an embodiment variant of the electrical connection on a larger scale
Hate wand,

Fig. 4 den Gegenstand der Figur 2 mit auf der GegenflächeFIG. 4 shows the object of FIG. 2 on the opposite surface

angeordneten Furchen, die von einer Wellung mitgebildet sind, sowie mit einer Ausführungsvariante der Elektroden, arranged furrows, which are co-formed by a corrugation are, as well as with a variant of the electrodes,

Fig. 5 ein dem Bereich V der Figur 4 entsprechender Ausschnitt durch ein Bauteil mit abgerundeten Stegen
und einer anderen Verbindung der Elektroden und
FIG. 5 shows a section corresponding to area V of FIG. 4 through a component with rounded webs
and another connection of the electrodes and

Fig. 6 eine mit Bauteilen gemäß Figur 2 zusammengestellte
Batterie.
6 shows a compilation with components according to FIG
Battery.

709842/0133709842/0133

ZFE/P 4 F 1 (675 5000/KE)ZFE / P 4 F 1 (675 5000 / KE)

524/76524/76

~γ- 26Η728 ~ γ - 26,728

Das in Figur 1 dargestellte Bauteil weist einen flachen quaderförmigen Trägerkörper 1 aus einem gasdurchlässigen und elektrisch nichtleitenden Material auf, wie z.B. Magnesiumoxid oder Zirkon-Kalziumoxid. Die obere große Begrensungsfläche 2 weist drei Rinnen 3, 4, 5 auf, die die eine schmale Stirnseite 6 des Trägerkörpers mit der gegenüberliegenden Stirnseite verbinden. Die Rinnen sind hierbei gerade ausgebildet, verlaufen parallel zu der Seitenfläche 7 und weisen untereinander jeweils gleichen Abstand auf. Die Querschnitte der Rinnen 3 bis 5 sind untereinander gleich und halbkreisförmig und ihr Radius ist so gewählt, daß zwischen Rinnengrund und der Gegenfläche 9 des Trägerkörpers eine eine ausreichende Festigkeit des Bauteils gewährleistende Materialstärke bebtehen bleibt. Die zwischen den Rinnen verbleibenden Stege bzw. die Stege 11, welche die erste Rinne 3 bzw. die letzte Rinne 5 nach außen begrenzen, sind in ihrer Stärke nur mit Rücksicht auf die Festigkeit des Trägerkörpers sowie mit Rücksicht auf den sicheren elektrischen Anschluß der Elektroden ausgelegt, d.h. der Trägerkörper wird mit möglichst vielen Rinnen versehen. Die Seitenlänge eines Trägerkörpers beträgt je ■ nach Radius d»r Rinnen etwa 5 cm bis 100 cm. Auf den Wänden der Rinnen 3 bis 5, die vorzugsweise einen Radius zwischen 1 und 25 mm aufweisen, ist zunächst jeweils eine vorzugsweise als Sauerstoff- oder Luftelektrode ausgebildete Elektrode 12 aufgebracht, die jeweils wiederum, mit dem dünnen Elektrolyten 13 aus einem sauerstoffionenleitenden Material, wie z.B. dotiertem Zirkonoxid, versehen ist, welches jeweils die gegenpolige Elektrode 14 trägt. Die Elektroden sind hierbei vom Festelektrolyten getrennt.The component shown in Figure 1 has a flat cuboid support body 1 made of a gas-permeable and electrically non-conductive material, such as magnesium oxide or zirconium-calcium oxide. The upper large perimeter area 2 has three grooves 3, 4, 5, which one narrow end face 6 of the support body with the opposite end face associate. The grooves are straight, run parallel to the side surface 7 and point one below the other in each case the same distance. The cross-sections of the channels 3 to 5 are identical to one another and are semicircular and its radius is chosen so that there is sufficient space between the bottom of the channel and the counter surface 9 of the support body Material thickness ensuring the strength of the component remains. The bridges remaining between the gutters or the webs 11, which delimit the first channel 3 and the last channel 5 to the outside, are only with their thickness Consideration of the strength of the support body and the safe electrical connection of the electrodes laid out, i.e. the carrier body is provided with as many channels as possible. The side length of a carrier body is each According to the radius of the gutters, about 5 cm to 100 cm. On the walls of the channels 3 to 5, which preferably have a radius between 1 and 25 mm, is initially in each case an electrode 12, preferably designed as an oxygen or air electrode, is applied, each of which in turn, with the thin electrolyte 13 is made of an oxygen ion conductive material such as doped zirconium oxide, which each of the opposite polarity electrode 14 carries. The electrodes are separated from the solid electrolyte.

Auf den Oberflächen der Stege 10, 11 ist jeweils ein elektrischer Leiter 15, 16 aufgebracht, welcher sich jeweils über [ j die gesamte Oberfläche erstreckt.On the surfaces of the webs 10, 11 each is an electrical Conductor 15, 16 applied, which each over [ j extends the entire surface.

( t ( t ll

: 709842/0133 ι: 709842/0133 ι

.it-fc.f'4 F ! -0755000'KFi.it-fc.f'4 F! -0755000'KFi

JS2+/76JS2 + / 76

,,3. ~*~ ,, 3. ~ * ~ 26H72826H728

¥ie in Figur 1 weiter dargestellt, sind jeweils gegenpolige Elektroden benachbarter Rinnen mit ihren seitlichen Enden 17» 18 bis zur halben Breite des elektrischen Leiters 15 geführt, wo sie aneinander stoßen. Da diese Enden 17» 18 unmittelbar auf dem Leiter 15 verlaufen und sich über die gesamte axiale Länge der Rinnen erstrecken, ist eine überlappte elektrische Verbindung der gegenpoligen Elektroden entstanden·¥ ie further shown in Figure 1, opposing polarity electrodes of adjacent grooves with their lateral ends 17 » 18 out to half the width of the electrical conductor 15, where they meet. Since these ends 17 »18 immediately run on conductor 15 and extend the entire axial length of the grooves is an overlapped electrical one Connection of the electrodes of opposite polarity established

Die zur Stromabfuhr dienenden elektrischen Anschlüsse 19 bestehen gemäß Figur 1 aus dünnen Metallstreifen, die sich über die gesamte axiale Länge der Rinnen erstrecken. Für den Anschluß an die jeweiligen Elektroden sind diese Streifen auf den Leitern 16 bis etwa zur halben Breite der Stege 11 geführt, wo sie an die verlängerten seitlichen Enden der Elektroden stoßen, d.h. die Verbindung zwischen den Anschlüssen 19 und den Elel«+roden ist hier genauso ausgebildet, wie die Verbindung gegenpoliger Elektroden bei benachbarten Rinnen.According to FIG. 1, the electrical connections 19 used for current discharge consist of thin metal strips that extend over extend the entire axial length of the grooves. These strips are used for connection to the respective electrodes on the conductors 16 up to about half the width of the webs 11 where they meet the extended lateral ends of the electrodes, i.e. the connection between the terminals 19 and the elel "+ clearing is here just as trained as the connection of electrodes of opposite polarity in adjacent channels.

Um Kurzschlüsse zu vermeiden, ist jeweils zwischen dem linken Ende der Elektroden 12 und dem elektrischen Leiter 15» 16 ein Sicherheitsabstand 20 eingehalten, der vom Elektrolyten jIn order to avoid short circuits, there is in each case between the left end of the electrodes 12 and the electrical conductor 15 »16 a safety distance 20 maintained from the electrolyte j

13 ausgefüllt ist. ;13 is completed. ;

Die elektrischen Leiter 15, 16 bestehen im Ausführungsbei- ί spiel gemäß Figur 1 aus gasdicht gesintertem Lanthan-Manganoxid oder Lanthan-Chromoxid, welche mit Strontium dotiert sind und i einen Zusatz von Wismutoxid aufweisen. Ist der elektrische \ Leiter nicht gasdicht ausführbar, so muß jeweils die Ober- j fläche der Stege 10, 11 gasdicht ausgeführt sein, z.B. durch ! Sintern oder Glasieren, um zu vermeiden, daß die jeweils einer j Elektrode zugeordneten Reaktanden mit der Gegenelektrode in Berührung kommen. Dies ist insbesondere für Nickel-Elektroden von Bedeutung, die gegen Sauerstoff enthaltende Gase sehr empfindlich sind bei hohen Temperaturen.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the electrical conductors 15, 16 consist of gas-tight sintered lanthanum-manganese oxide or lanthanum-chromium oxide, which are doped with strontium and have an addition of bismuth oxide. Is the electrical \ conductor not gastight executable, the top must each j surface of the webs 10, 11 may be gas-tight, for example by! Sintering or glazing in order to avoid that the reactants assigned to each electrode come into contact with the counter electrode. This is particularly important for nickel electrodes, which are very sensitive to gases containing oxygen at high temperatures.

709842/013-39-709842 / 013-39-

Zf t/P 4 F 1 (b75 5000/KEiZf t / P 4 F 1 (b75 5000 / KEi

524/76524/76

~ ' 2B14728 ~ ' 2B14728

Sind die Leiter aus Nickel oder einer Nickellegierung hergestellt und sauerstoff- oder luftberührt, so müssen diese Leiter bereichsweise einer Wasserstoff- und/oder einer, wenigstens eine gasförmige, wasserstoffhaltige Verbindung enthaltenden Atmosphäre ausgesetzt sein. Der Wasserstoff diffundiert in den Nickel baw* Nickellegierung und schützt so vor Korrosion bei hohen Temperaturen. Eine zusätzliche besondere Zufuhr solcher Gase aus Gründen des Korrosionsschutzes ist nicht erforderlich, wenn gewährleistet ist, daß die zugeführten Brenngase wasserstoffhaltig sind und die Kickelteile berühren.If the conductors are made of nickel or a nickel alloy and come into contact with oxygen or air, they must Heads for a hydrogen and / or at least one gaseous, hydrogen-containing compound atmosphere containing it. The hydrogen diffuses into the nickel baw * nickel alloy and protects so from corrosion at high temperatures. An additional special supply of such gases for reasons of corrosion protection is not required if it is guaranteed that the fuel gases supplied contain hydrogen and that the Touch kick parts.

Der Trägerkörper 1 ist im Preßverfahren hergestellt und die Elektroden und Elektrolyte sind mit Hilfe von Dünnschichtverfahren, wie Plasma-Spritsverfahren oder CYD-Verfahren (chemical vapor Deposition-Verfahren), nacheinander auf die Wände der Rinnen aufgebracht. Mit den gleichen Verfahren sind auch die Leiter 15, 16 au? den Oberflächen der Stege 10, 11 angeordnet worden, falls diese aus Elektrodenmaterial bestehen. Die Anschlüsse 19 sind z.B. durch Schweißverfahren oder Sinterverfahren an den Leitern 16 befestigt.The carrier body 1 is produced in the pressing process and the electrodes and electrolytes are made with the aid of thin-film processes, such as plasma spray processes or CYD processes (chemical vapor deposition processes), one after the other Walls of the gutters applied. The conductors 15, 16 are also made in the same way. the surfaces of the webs 10, 11 have been arranged, if these are made of electrode material exist. The connections 19 are made, for example, by welding processes or sintering process attached to the conductors 16.

Die in Figur 2 mit nach unten zeigenden Rinnen dargestellte Ausführungsvariante eines Bauteils weist im Prinzip den gleichem Aufbau wie das Bauteil gemäß Figur 1 auf. Unterschiede bestehen hier jedoch bezüglich der elektrischen Serienschaltung gegenpoliger Elektroden und der Ausbildung des Trägerkörpers 1. Der Trägerkörper weist hier zusätzlich Furchen 37 "von V-förmigem Querschnitt auf, welche die Gegenfläche 9 mitbilden und in den Trägerkörper eindringen. Die Längsachsen dieser Furchen laufen parallel zu den Rinnen und verbinden die schale Stirnseite 6 mit der gegenüber-The embodiment variant of a component shown in FIG. 2 with grooves pointing downwards has in principle the the same structure as the component according to FIG. However, there are differences here with regard to the electrical Series connection of electrodes with opposite polarity and the formation of the carrier body 1. The carrier body also has here Grooves 37 "of V-shaped cross-section, which the mating surface 9 and penetrate into the carrier body. The longitudinal axes of these furrows run parallel to the grooves and connect the shell face 6 with the opposite

- 10 709842/0133 - 10 709842/0133

524/76524/76

liegenden Stirnseite. Die Spitzen dieser Furchen enden jeweils mit einem solchen Abstand vor dem Leiter 35» dai> ein genügender mechanischer Zusammenhalt des Trägerkörpers aufrechterhalten bleibt. Die maximal zulässige vertikale Verbreiterung des Querschnitts der Furchen ist ebenfalls durch die Festigkeit des verbleibenden Trägermaterials bestimmt. Der Querschnitt der Furchen ist symmetrisch zu einer vertikalen durch die Spitze der Furche gehenden Ebene 21, die den Abstand der Rinnen halbiert und die als strichpunktierte Linie angedeutet ist. Der Zweck dieser Furchen besteht darin, den für die Elektroden 12 bestimmten Reaktanden nur auf kurzem Wege durch das poröse Bauteil führen zu müssen. Aus dem gleichen Grund sind auch die Seitenflächen 7 abgeschrägt.lying face. The tips of these furrows each end at such a distance in front of the conductor 35 »dai> a sufficient mechanical cohesion of the carrier body is maintained. The maximum allowable vertical widening of the cross-section of the furrows is also determined by the strength of the remaining carrier material. The cross section the furrow is symmetrical about a vertical plane 21 passing through the top of the furrow which defines the distance the grooves halved and indicated as a dash-dotted line. The purpose of these grooves is for the only having to guide the electrodes 12 specific reactants over a short path through the porous component. For the same The side surfaces 7 are also beveled.

Die elektrischen Leiter 35, 36, welche in ihrer Ausbildung etwa den Leitern gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 entsprechen, sind an gegenpolige Elektroden 12, 14 stumpf angeschlossen. Auf die gleiche Art sind die Elektroden 12 und 14 der ersten und letzten Rinne 3 bzw. 5 mit den Anschlüs-' sen 39 verbunden, die entsprechend den Anschlüssen gemäß \ dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ausgebildet sind. Die Dicke der Leiter ist hierbei so ausgeführt, daß eine leichte Verbindung mit den Elektroden bzw. Anschlüssen möglich ist.The electrical conductors 35, 36, which roughly correspond in their design to the conductors according to the exemplary embodiment according to FIG. 1, are butt-connected to electrodes 12, 14 of opposite polarity. The electrodes 12 and 14 are the first and last channel 3 or 5 sen with the Anschlüs- 'are connected 39 to the same type, which are formed corresponding to the terminals in accordance with \ the embodiment according to FIG. 1 The thickness of the conductors is designed so that an easy connection with the electrodes or connections is possible.

In Figur 3 ist eine Einzelheit gemäß III der Figur 2 in größerem Maßstab und in einer Ausführungsvariante bezüglich des Anschlusses 39 dargestellt. Zur Bildung des Anschlusses ist jeweils der Leiter 36 nach außen geführt und erstreckt sich mit seinem Endbereich 38 über einen Teil der Seitenfläche 7 und bildet so den elektrischen Anschluß. Diese Ausführungsform des elektrischen Anschlusses ist selbstverständlich auch bei den anderen hier gezeigten Ausführungsbeispielen anwendbar. FIG. 3 shows a detail according to III of FIG. 2 on a larger scale and in an embodiment variant of connection 39 is shown. In order to form the connection, the conductor 36 is guided and extended to the outside in each case extends with its end region 38 over part of the side surface 7 and thus forms the electrical connection. These The embodiment of the electrical connection can of course also be used in the other exemplary embodiments shown here.

- 11 -709842/01*5- 11 -709842 / 01 * 5

ZFE/P 4 F 1 (675 500O/KE)ZFE / P 4 F 1 (675 500O / KE)

524/76524/76

Die Ausführungsvariante gemäß Figur 4 entspricht in ihrem prinzipiellen Aufbau dem Bauteil gemäß Figur 2, ein Unter- j schied besteht darin, daß die oberen Kanten der Furchen ab- j I gerundet sind, so daß die Gegenfläche 9 das in Figur 4 dar- I \ gestellte Wellenprofil enthält und jeweils ein Wellental 24 ! eine Furche 37 bildet. Die Elektroden 42 und 44 enthalten ! hier mit Strontium dotiertes Lanthan-Manganoxid mit einemThe variant embodiment of FIG 4 according corresponds in its basic design of the component 2, a sub j difference is that the upper edges of the grooves are rounded off j I, so that the counter surface 9 which in Figure 4 DAR I \ Asked wave profile contains and each a wave trough 24! a groove 37 forms. The electrodes 42 and 44 contain ! here with strontium doped lanthanum manganese oxide with a

j Ij I

ι Zusatz von Wismutoxid. Da dieses Material gegen oxydierende ! i und reduzierende Atmosphäre beständig ist, können die damit j j hergestellten Elektroden wahlweise als Anode oder Kathode j j eingesetzt werden, es ist daher gleichgültig, ob man das BrennJ-I gas der Elektrode 42 oder 44 zuführt. Der Zusatz von Wismut- j I oxid (Bi2O,) erleichtert das Verarbeiten des Materials und \ j erhöht seine Haftfähigkeit. Bei der Anwendung dieses Materials j j ergibt sich darüber hinaus noch der Vorteil, daß mit ihm auch ! j die elektrischen Leiter 45, 46 hergestellt werden können, j welche die Stege 40 überbrücken. Wie aus Figur 4 zu ersehen, sind gegenpolige Elektroden benachbarter Zellen zusammen mit den Leitern 45 aus einem Stück und aus dem gleichen Material hergestellt. Die Elektroden 42 und 44 der ersten und letzten Rinne 3 bzw. 5 sind zusammen mit den Leitern 46 ebenfalls einstückig hergestellt und die Anschlüsse 49 entsprechend Figur 3 ausgebildet. Um Verluste an Reaktanden zu vermeiden, sind auch hier die Leiter 45, 46 gasdicht gemacht oder der Trägerkörper im Bereich dieser Leiter (Stege) gasdicht gesintert .ι addition of bismuth oxide. Since this material is against oxidizing! i and the reducing atmosphere is resistant, the electrodes produced therewith can be used either as anode or cathode, it is therefore irrelevant whether the fuel gas is fed to the electrode 42 or 44. The addition of bismuth j I oxide (Bi 2 O) facilitated the processing of the material and \ j increases its adhesiveness. When using this material jj there is also the advantage that with it too! j the electrical conductors 45, 46 can be produced, j which bridge the webs 40. As can be seen from FIG. 4, electrodes of opposite polarity of adjacent cells are produced together with the conductors 45 from one piece and from the same material. The electrodes 42 and 44 of the first and last troughs 3 and 5, respectively, are also produced in one piece together with the conductors 46 and the connections 49 are formed in accordance with FIG. In order to avoid losses of reactants, the conductors 45, 46 are also made gas-tight here or the carrier body is sintered gas-tight in the area of these conductors (webs).

Zur Herstellung des Materials für die Elektroden*werden Lanthanoxid, Manganoxid bzw. Chromoxid und Strontiumoxid oder Strontiumkarbonat gemahlen und in den Verhältnissen,For the production of the material for the electrodes * will be Lanthanum oxide, manganese oxide or chromium oxide and strontium oxide or strontium carbonate ground and in the proportions

* bzw. Leiter* or head

• - 12 -• - 12 -

709842/0133709842/0133

ZFE/P 4 F 1 (675 5000/KE)ZFE / P 4 F 1 (675 5000 / KE)

524/76524/76

28147282814728

die in den Ansprüchen 18 bzw. 19 angegeben sind, gemischt und etwa 10% Wismutoxid (Bi2O5), bezogen auf das Gewicht der Mischung, zugegeben und erneut gemischt. Nach etwa 5- bis 10-stündigem Erhitzen in Luft auf etwa 150O0C wird das Gemisch abgekühlt, wobei es erstarrt. Der Anteil von Bi3O5 ist durch das Erhitzen auf etwa 2% abgesunken. Nach dem j Mahlen und Sieben nach Korngröße ist das Material für die Elektroden gebrauchsfertig. Das Aufbringen dieses Materials auf den Elektrolyten zur Bildung der Elektroden geschieht in bekannter Weise z.B. durch Plasmaspritzen oder Aufsintern, Hierbei sinkt der Anteil von Bi2O, weiter ab auf Werte zwischen 0,1 und 136.which are specified in claims 18 and 19, respectively, mixed and about 10% bismuth oxide (Bi 2 O 5 ), based on the weight of the mixture, added and mixed again. After about 5 to 10 hours of heating in air to about 150O 0 C, the mixture is cooled, whereby it solidifies. The proportion of Bi 3 O 5 has dropped to about 2% as a result of the heating. After grinding and sieving according to grain size, the material for the electrodes is ready for use. This material is applied to the electrolyte to form the electrodes in a known manner, for example by plasma spraying or sintering. Here, the proportion of Bi 2 O falls further to values between 0.1 and 136.

In Figur 5 ist ein Ausschnitt eines Bauteils gezeigt, der dem umrandeten Bereich Ύ der Figur 4 entspricht, jedoch eine andere Ausbildung des Steges 50 und der Elektrodenverbindung zeigt. Die Kanten des Steges 50 sind hier abgerundet, so daß die Begrenzungsfläche 2 ein Wellenprofil erhält. Eine solche Ausbildung kann ebenso vorteilhaft auf alle anderen Ausführungsbeispiele übertragen werden.FIG. 5 shows a section of a component which corresponds to the bordered area Ύ of FIG. 4, but shows a different design of the web 50 and the electrode connection. The edges of the web 50 are rounded here, so that the boundary surface 2 is given a wave profile. Such a design can also advantageously be transferred to all other exemplary embodiments.

Die Elektrode 52, welche die Sauerstoff- bzw. Luftelektrode ist, erstreckt sich mit einer seitlichen Verlängerung jeweils über den Steg 50 und bildet, den Leiter 55. Der Leiter ist hierbei gasdicht ausgeführt, z.B. durch Aufbringen des Elektrodenmaterials im Plasma-Spritzverfahren.und Imprägnieren; mit einer wässrigen Nitratlösung des betreffenden Elektrodenmaterials. Die Gegenelektrode irt ebenfalls seitlich verlängert und erstreckt sich im Bereich des Steges 50 über die Elektrode 52. Da die Elektrode 52 im Bereich des Steges 50 gasdicht ist, ist die Elektrode 54 gegen Korrosion durch den Sauerstoff bzw. Luft geschützt.The electrode 52, which is the oxygen or air electrode, extends with a lateral extension in each case over the web 50 and forms the conductor 55. The conductor is made gas-tight, e.g. by applying the Electrode material in the plasma spray process and impregnation; with an aqueous nitrate solution of the electrode material concerned. The counter electrode is also extended laterally and extends in the area of the web 50 over the electrode 52. Since the electrode 52 in the area of the web 50 is gas-tight is, the electrode 54 is protected against corrosion by the oxygen or air.

- 13 -- 13 -

709842/0133709842/0133

I 167SS000/KE)I 167SS000 / KE)

524/76524/76

Ir Figur 6 ist eine mit Bauteilen gemäß Figur 2 zusammengestellte elektrochemische Batterie gezeigt. Hierzu sind zwei Bauteile mit ihren Rinnen so aufeinander "befestigt, daß kreisförmige Kanäle 22 entstehen. Hierbei ist es nicht erforderlich, zwischen die elektrischen Leiter 35 des Ober- und Unterteils Dichtmittel einzufügen, da ein eventuell hier zwischen den beiden Bauteilen verbleibender Spalt auf beiden Seiten in die Kanäle 22 mündet, die jeweils die gleichen Reaktanden führen. Wesentlich ist lediglich eine gasdichte Verbindung der beiden Bauteile im Bereich der Leiter 36 um den Austritt des Reaktanden zum Außenraum 23 zu. vermeiden.6 shows an electrochemical battery assembled with components according to FIG. For this purpose, two components with their grooves are attached to one another in such a way that circular channels 22 are formed. It is not necessary here to insert sealing means between the electrical conductors 35 of the upper and lower part, since there may be a gap between the two components on both sides which each lead the same reactants opens into the channels 22. The only essential thing is a gas-tight connection of the two components in the area of the conductors 36 in order to prevent the reactants from escaping to the outer space 23 .

Beim Zusammenbau der einzelnen Bauteile ist ferner darauf zu achten, daß nur gleichnamige Spannungen führenden Leiter aufeinander zu liegen kommen, so daß gleichnamige Elektroden ' eines Kanals 22 parallelgeschaltet sind und jeweils eine Zelle jWhen assembling the individual components, care must also be taken that only conductors with the same name carry the same voltage come to lie on top of one another, so that electrodes of the same name of a channel 22 are connected in parallel and one cell j

der Batterie bilden. !of the battery. !

In Figur 6 sind die Bauteile der übersieht wegen mit geringem i Abstand dargestellt, für den Einsatz müssen diese jedoch in der vorgenannten Weise aufeinander befestigt sein.In Figure 6, the components are overlooked because of low i Distance shown, but for use they must be attached to one another in the aforementioned manner.

- 14 -- 14 -

709842/0133709842/0133

ZFE/P 4 F 1 (675SO00/KE)ZFE / P 4 F 1 (675SO00 / KE)

Claims (1)

524/76524/76 26U72826U728 PatentansprücheClaims 1· Bauteil für eine elektrochemische Batterie, deren Zellen flächige Elektroden aufweisen, die jeweils durch einen ionenleitenden Festelektrolyten getrennt und elektrisch in Reihe geschaltet sind, gekennzeichnet durch einen gasdurchlässigen, elektrisch nichtleitenden Trägerkörper (1) mit wenigstens einer Begrenzungsfläche (2), die mit Abstand zueinander "verlaufende, an den Enden \ offenene Rinnen (3, 4, 5) aufweist, auf denen die Elektrolyte (13) und Elektroden (12, 14; 42, 44; 52, 54) I in Form von dünnen Schichten angeordnet sind, wobei ; gegenpolige Elektroden benachbarter Rinnen und die freien j Elektroden der ersten sowie letzten Rinne (3, 5) mit elektrischen leitern (15, 16; 35, 36: 45, 46; 55), welche die Rinnen längsseitig begrenzende Stege (10, 11; 30, 31; 40; 50) überbrücken, miteinander bzw. mit elektrischen Anschlüssen (19} 39J 49) verbunden sind.1 Component for an electrochemical battery, the cells of which have flat electrodes, which are each separated by an ion-conducting solid electrolyte and electrically connected in series, characterized by a gas-permeable, electrically non-conducting carrier body (1) with at least one boundary surface (2) which is spaced apart each "extending, on the ends \ offenene grooves (3, 4, 5), on which the electrolytes (13) and electrodes (12, 14; 42, 44; 52, 54) are arranged in the form of thin layers I, where; opposite polarity electrodes of adjacent grooves and the free j electrodes of the first and last grooves (3, 5) with electrical conductors (15, 16; 35, 36: 45, 46; 55), which webs (10, 11 ; 30, 31; 40; 50), are connected to one another or to electrical connections (19} 39J 49). 2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnen in einer Deckfläche des etwa die Form einer rechteckigen Platte aufweisenden Trägerkörpers ausgebildet 2. Component according to claim 1, characterized in that the grooves in a top surface of approximately the shape of a rectangular plate having support body formed Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt etwa halbkreisförmigen und untereinander gleichen Rinnen (3, 4» 5) mit ihren geraden Längsachsen parallel und mit gleichem gegenseitigen Abstand verlaufen und im Falle eines rechteckförmigen Trägerkörpers zusätzlich parallel zu einer Seitenfläche (7) des Trägerkörpers angeordnet sind.Component according to claim 1 or 2, characterized in that the cross-section is approximately semicircular and one below the other same grooves (3, 4 »5) with their straight longitudinal axes parallel and with the same mutual Distance run and in the case of a rectangular Support body are additionally arranged parallel to a side surface (7) of the support body. - 15 -- 15 - ORfQlNAL INSPECTEDORfQlNAL INSPECTED 700842/0133700842/0133 524/76524/76 4« Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (5ö)i welche die Rinnen längsseitig begrenzen, an ihren Läsgskanten derart abgerundet sind, daß die Begrenzungsfläche (2) ein wellenförmiges Profil aufweist. (Fig. 5)4 «component according to claim 3, characterized in that the Bridges (5ö) i which delimit the grooves along the length their Läsgskanten are rounded so that the boundary surface (2) has an undulating profile. (Fig. 5) 5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadureh gekennzeichnet, daß die der Begrenzungsfläche (2) gegenüberliegende Gegenfläche (9) an den Enden offene Furchen (37) aufweist» die sich im Trägerkorper bis in die Nähe der Rinnen (3 bis 5) erstrecken»(Figs 2}5. Component according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mating surface (9) opposite the boundary surface (2) has open grooves (37) at the ends »which extend in the support body up to the vicinity of the grooves (3 to 5 ) extend »(Fig s 2} 6. Bauteil nach Anspruch 3 und dadurch gekennzeichnet, daß die geraden Furchen (37) symmetrisch zu einer jeweils den Abstand zwischen zwei Rinnen halbierenden Tertikalebene angeordnet sind9 parallel au den Rinnen verlaufen und sich bis in die Nähe der Begrenzungsfläche (2) erstrecken. (Fig. 2)6. Component according to claim 3 and 5 » characterized in that the straight grooves (37) are arranged symmetrically to a vertical plane bisecting the distance between two grooves 9 run parallel to the grooves and extend into the vicinity of the boundary surface (2) . (Fig. 2) 7. Bauteil nach Anspruch 6S dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenflache ein Wellenprofil aufweist, dessen Wellentäler (24) die Furchen (37) bilden« (Fig. 4)7. Component according to claim 6 S, characterized in that the counter surface has a wave profile, the wave troughs (24) form the grooves (37) «(Fig. 4) S. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7f dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoff- bzw. Luftelektroden unmittelbar auf den Rinnen. (3 bis 5) angeordnet sind.S. component according to one of claims 1 to 7 f, characterized in that the oxygen or air electrodes are placed directly on the channels. (3 to 5) are arranged. 9. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (15, 16? 35, 36; 45, 46; 55) auf den Stegen (10, 11; 30, 31; 40» 50) angeordnet sind.9. Component according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the ladder (15, 16? 35, 36; 45, 46; 55) are arranged on the webs (10, 11; 30, 31; 40 »50). 10. Bauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter gasdicht sind.10. Component according to claim 9, characterized in that the conductors are gas-tight. - 16 -- 16 - 709842/01709842/01 ti FM ί 1 (67tiSC-5j-i>iLi ti FM ί 1 (67tiSC-5j-i> iLi 524/76524/76 11. Bauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter gasdurchlässig und die Stege im Bereich der leiter gasdicht ausgebildet sind, z.B. durch Dichtsintern oder Glasieren.11. Component according to claim 9, characterized in that the The conductors are gas-permeable and the webs in the area of the conductors are gas-tight, e.g. by sintering or Glazing. 12. Bauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf den dünnen Leitern (15) jeweils eine quer zu den Rinnen (3 bis 5) verlaufende, seitliche ■Verlängerung (17» 18) der Elektroden etwa bis zur halben Breite des Leiters (15) geführt ist und an die gegenpolige Elektrode der benachbarten Rinne stößt. (Fig. 1)12. Component according to one of claims 9 to 11, characterized in that that on the thin conductors (15) each a transverse to the grooves (3 to 5) extending, lateral ■ Extension (17 »18) of the electrodes about halfway Width of the conductor (15) is guided and abuts the opposing electrode of the adjacent channel. (Fig. 1) 13· Bauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die suitlichen Enden der Leiter (35) an jeweils eine Elektrode benachbarter Rinnen (3 bis 5) stumpf angeschlossen sind. (Fig. 2)13. Component according to one of Claims 9 to 11, characterized in that that the appropriate ends of the conductors (35) each to an electrode of adjacent grooves (3 to 5) are butt connected. (Fig. 2) 14» Bauteil nach Anspruch 12 oder 13, zum Aufbau einer Batteri^ für die Oxydation eines Wasserstoff und/oder wenigstens eine gasförmige, wasserstoffhaltige Verbindung enthaltenden Brenngases, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter aus Nickel oder, einer Nickellegierung bestehen und die Form einer Folie oder einer aufgedampften Schicht aufweisen. 14 »Component according to claim 12 or 13, for building a battery ^ for the oxidation of a hydrogen and / or at least one gaseous, hydrogen-containing compound Fuel gas, characterized in that the conductors consist of nickel or a nickel alloy and the Have the form of a film or a vapor-deposited layer. 1$. Bauteil nach Anspruch 10, mit einer nickelhaltigen Brennstoff elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (55 jeweils von einer seitlichen^Terlängerung der Sauerstoffbzw· Luftelektroden (5 2) gebildet sind, die von seitlichen Verlängerungen der Brennstoff-Elektroden (54) der Nachbarzellen überdeckt sind. (Fig. 5)$ 1. Component according to Claim 10, with a nickel-containing fuel electrode, characterized in that the conductors (55 are each supported by a lateral extension of the oxygen or Air electrodes (5 2) are formed by lateral extensions of the fuel electrodes (54) the neighboring cells are covered. (Fig. 5) - 17 -- 17 - 709842/0133709842/0133 ZFE/P 4 F 1 (675.5000/KE)ZFE / P 4 F 1 (675.5000 / KE) .*. 26H728. *. 26H728 16. Bauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter aus einem gegen reduzierende und oxydierende Atmosphäre beständigen Material bestehen.16. Component according to one of claims 9 to 13, characterized in that that the conductors are made of a material that is resistant to reducing and oxidizing atmospheres. 17. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (42, 44) und die Leiter (45, 46) aus einem gegen oxydierende und reduzierende Atmosphäre beständigen Material bestehen und gegenpolige Elektroden benachbarter Rinnen (3 bis 5) zusammen mit dem auf den Stegen aufgebrachten Leitern (45) aus einem Stück gebildet sind. (Fig. 4)17. Component according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the electrodes (42, 44) and the conductors (45, 46) from an anti-oxidizing and reducing Atmosphere-resistant material and opposing electrodes of adjacent channels (3 to 5) together with the conductors (45) attached to the webs are formed in one piece. (Fig. 4) 18. Bauteil nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß für die Elektroden bzw. Leiter ein 0,1 bis 1$ Bi2O5 enthaltendes Material der Formel18. Component according to claim 16 or 17, characterized in that a 0.1 to 1 $ Bi 2 O 5- containing material of the formula for the electrodes or conductors La „ Me? Me11O,,La "Me? Me 11 O ,, verwendet ist, wobei Me Strontium und Me Mangan, Nickel! oder Chrom bedeuten und χ die Werte 0,74 bis 0,92, y die Werte 0,08 bis 0,26 aufweist.is used, Me strontium and Me manganese, nickel! or chromium and χ has the values 0.74 to 0.92, y has the values 0.08 to 0.26. 19. Bauteil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß χ die Werte 0,82 bis 0,86 und y die Werte 0,14 bis 0,18 aufweist.19. Component according to claim 18, characterized in that χ has the values 0.82 to 0.86 and y has the values 0.14 to 0.18. 20. Bauteil nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch > gekennzeichnet, daß der elektrische Anschluß (19, 39) Jeweils aus einem auf die Dicke der angeschlossenen Elektrode (12, 14) bzw. des angeschlossenen Leiters20. Component according to one of claims 12 to 15, characterized in that> characterized in that the electrical connection (19, 39) each consists of one on the thickness of the connected Electrode (12, 14) or the connected conductor (36) abgestimmten, nach außen geführten dünnen Streifen aus Metall oder oxydischem Elektrodenmaterial besteht, dessen Länge etwa der Länge der Rinnen (3, 5) entspricht und dessen Kontaktierung mit den jeweils zugehörigen Elektroden entsprechend den übrigen elektrischen Verbindungen des Bauteils ausgebildet ist.(36) matched thin strips of metal or oxidic electrode material that lead outwards consists, the length of which corresponds approximately to the length of the grooves (3, 5) and its contact with the respectively associated electrodes is formed in accordance with the other electrical connections of the component. (Fig. 1, 2) 709842/0133(Fig. 1, 2) 709842/0133 - 18 -- 18 - ZFE/P 4 F 1 (675.5000/KE)ZFE / P 4 F 1 (675.5000 / KE) 524/76524/76 .* 26U728. * 26U728 21. Bauteil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem ersten und letzten Steg angeordnete Leiter (36, 46) jeweils nach außen geführt ist und sich mindestens über einen Teil der Seitenfläche (7) des Grundkörpers erstreckt und den elektrischen Anschluß mitbildet. (Fig. 3, 4)21. Component according to claim 20, characterized in that the conductor arranged on the first and last webs (36, 46) is each led to the outside and extends at least over part of the side surface (7) of the base body extends and forms the electrical connection. (Fig. 3, 4) 22. Aus Bauteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 21 zusammengesetzte Festelektrolyt-Batterie, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bauteile mit sich deckenden Rinnen aufeinandergesetzt und wenigstens im Bereich der ersten und letzten Stege (31) gasdicht miteinander verbunden sind. (Fig. 6)22. Composed of components according to one of claims 1 to 21 Solid electrolyte battery, characterized in that two components with overlapping grooves placed on top of one another and connected to one another in a gas-tight manner at least in the region of the first and last webs (31) are. (Fig. 6) ! 709842/0133! 709842/0133 ZFE/P 4 F 1 (675.5000/KEjZFE / P 4 F 1 (675.5000 / KEj
DE19762614728 1976-04-06 1976-04-06 COMPONENT FOR AN ELECTROCHEMICAL BATTERY Withdrawn DE2614728A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762614728 DE2614728A1 (en) 1976-04-06 1976-04-06 COMPONENT FOR AN ELECTROCHEMICAL BATTERY
CH326277A CH617293A5 (en) 1976-04-06 1977-03-16 Component for an electrochemical battery
FR7710327A FR2347783A1 (en) 1976-04-06 1977-04-05 ELECTROCHEMICAL BATTERY COMPONENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762614728 DE2614728A1 (en) 1976-04-06 1976-04-06 COMPONENT FOR AN ELECTROCHEMICAL BATTERY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2614728A1 true DE2614728A1 (en) 1977-10-20

Family

ID=5974518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762614728 Withdrawn DE2614728A1 (en) 1976-04-06 1976-04-06 COMPONENT FOR AN ELECTROCHEMICAL BATTERY

Country Status (3)

Country Link
CH (1) CH617293A5 (en)
DE (1) DE2614728A1 (en)
FR (1) FR2347783A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4490444A (en) * 1980-12-22 1984-12-25 Westinghouse Electric Corp. High temperature solid electrolyte fuel cell configurations and interconnections
US4666798A (en) * 1985-05-20 1987-05-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Serially connected solid oxide fuel cells having monolithic cores
DE4119498A1 (en) * 1991-06-13 1992-12-17 Abb Patent Gmbh Gas electrode for fuel-cell with improved conductivity and porosity - is formed by printing a thin layer of fine-grained perovskite material on the ceramic substrate and then firing
JP2002329511A (en) * 2001-05-01 2002-11-15 Nissan Motor Co Ltd Stack for solid electrolyte fuel cell and solid electrolyte fuel cell

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3611291A1 (en) * 1986-04-04 1987-10-15 Dornier System Gmbh MANUFACTURE OF LONG-TERM-RESISTANT OXYGEN ELECTRODES FOR ELECTROLYSIS CELLS WITH FIXED ELECTROLYTE
DE3640206A1 (en) * 1986-11-25 1988-06-01 Basf Ag METHANOL / AIR FUEL CELL BATTERIES WITH HIGH ENERGY AND PERFORMANCE DENSITY
US4761349A (en) * 1987-03-19 1988-08-02 University Of Chicago Solid oxide fuel cell with monolithic core
US4950562A (en) * 1988-04-21 1990-08-21 Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Solid electrolyte type fuel cells
DE3907485A1 (en) * 1989-03-08 1990-09-20 Asea Brown Boveri FUEL CELL ARRANGEMENT
JPH0362459A (en) * 1989-07-28 1991-03-18 Onoda Cement Co Ltd Solid electrolyte fuel cell and its preparation
DE4011506A1 (en) * 1990-04-10 1991-10-17 Abb Patent Gmbh FUEL CELL ARRANGEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
JP2599810B2 (en) * 1990-04-24 1997-04-16 ワイケイケイ株式会社 Solid electrolyte fuel cell
US5169731A (en) * 1990-04-24 1992-12-08 Yoshida Kogyo K.K. Solid oxide fuel cell and method for manufacturing the same
JPH0697613B2 (en) * 1990-07-12 1994-11-30 日本碍子株式会社 Method for producing air electrode material for solid oxide fuel cell
EP0516417A1 (en) * 1991-05-30 1992-12-02 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Solid electrolyte fuel cell
FR2832549B1 (en) * 2001-11-16 2004-05-28 Commissariat Energie Atomique FUEL CELL WITH SIGNIFICANT ACTIVE SURFACE AND REDUCED VOLUME AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
FR2846797A1 (en) * 2002-12-20 2004-05-07 Commissariat Energie Atomique Basic module for a miniature fuel cell incorporates a porous gas-permeable substrate with a relief holding a three layer stack forming the anode, electrolyte and cathode
US7645537B2 (en) 2003-10-15 2010-01-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multi-cell fuel cell layer and system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4490444A (en) * 1980-12-22 1984-12-25 Westinghouse Electric Corp. High temperature solid electrolyte fuel cell configurations and interconnections
US4666798A (en) * 1985-05-20 1987-05-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Serially connected solid oxide fuel cells having monolithic cores
DE4119498A1 (en) * 1991-06-13 1992-12-17 Abb Patent Gmbh Gas electrode for fuel-cell with improved conductivity and porosity - is formed by printing a thin layer of fine-grained perovskite material on the ceramic substrate and then firing
JP2002329511A (en) * 2001-05-01 2002-11-15 Nissan Motor Co Ltd Stack for solid electrolyte fuel cell and solid electrolyte fuel cell

Also Published As

Publication number Publication date
FR2347783B3 (en) 1980-02-08
CH617293A5 (en) 1980-05-14
FR2347783A1 (en) 1977-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2614728A1 (en) COMPONENT FOR AN ELECTROCHEMICAL BATTERY
DE1671696C3 (en) Galvanic fuel cell battery
EP0425939B1 (en) Solid electrolyte high-temperature fuelcell module
DE19710345C1 (en) Material for electrical contact layers between an electrode of a high-temperature fuel cell and a connecting element
DE4237602A1 (en) High temperature fuel cell stack and process for its manufacture
DE3147191A1 (en) METHOD FOR JOINING METALS AND GRAPHITE
DE2514034B2 (en) Solid electrolyte battery
DE2513649A1 (en) SOLID ELECTROLYTE BATTERY, IN PARTICULAR FOR THE STORAGE OF ELECTRIC ENERGY
DE3542324C2 (en) Electric short circuit device
DE1671932B2 (en) FUEL BATTERY
DE2807852A1 (en) WATER ACTIVATED BATTERY AND ITS CELL
DE1496227A1 (en) Process for making batteries
EP0064655A1 (en) By-pass element
DE1935973A1 (en) Solid electrolyte fuel cell battery
DE3117619A1 (en) "ELECTROCHEMICAL STORAGE CELL"
EP0070448A1 (en) Electrochemical measuring cell
DE1596131A1 (en) Electric power source
DE3039013C2 (en) Electrochemical generator
DE1942111A1 (en) Fuel cell
DE10219456B4 (en) Fuel cell and method for producing such
DE2826037A1 (en) COMPOSITE BODY
DE1216275B (en) Electrode for the production of potassium permanganate
DE3406777C2 (en) Coated valve metal anode for the electrolytic extraction of metals or metal oxides
DE2942653C2 (en)
DE4213728A1 (en) Fuel cell system with cells packed on single plane - and having respectively gas tight ceramic solid state electrolytes with porous anode and cathode electrodes coated respectively on two main surfaces

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee