(57)【要約】本発明は、スタックを電力線または隣接するスタックと電気的に接触させるための送電システムに関し、スタックは、多数の平坦な電気化学モジュールから構成され、端面側でスタック側の送電プレートによって閉鎖される。接触すべき電力線は、線路側の送電プレートで終端する。送電システムは、少なくとも１つの多孔質金属体を有し、一方では接触すべきスタックのスタック側の送電プレートと、他方では隣接するスタックの電力線の線側の送電プレートまたはスタック側の送電プレートとの間に配置され、これらの送電プレートに導電的に接続される。多孔質金属体はまた、閉ループ型パッキンによって気密にシールされる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタック（１１）を電力線または隣接するスタック（１１’）と電気的に接触させるための送電システムであって、
接触すべき電力線が線側の送電プレート（１５）で終端し、接触すべきスタック（１１）がそれぞれ少なくとも１つの平面電気化学モジュール（１２）から成る積層体から構成され、前記平面電気化学モジュールの両端面がそれぞれスタック側の送電プレート（１３、１３’）により閉じられており、
送電システムが少なくとも１つの多孔質金属体（１６）を有し、前記多孔質金属体（１６）は、一方が接触すべきスタック（１１）のスタック側の送電プレート（１３、１３’）と、他方が前記線側の送電プレート（１５）もしくはスタック側の送電プレート（１３’’）との間に配置され、これらの送電プレートと導電接続され、前記多孔質金属体（１６）が閉ループ型パッキン（１７）により気密に密閉される
送電システム。
【請求項２】
接触すべき送電プレート（１３、１３’、１３‘’、１３’’’：１５）が、少なくとも１つのスペーサ（１８）によって互いに離間されて保持されることを特徴とする請求項１に記載の送電システム。
【請求項３】
前記多孔質金属体（１６）が別個の部品として形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の送電システム。
【請求項４】
少なくとも１つの多孔質金属体（１６）が接触すべき送電プレート（１３、１３’、１３’’、１３’’’；１５）の間にクランプされることを特徴とする請求項１から３のいずれか1項に記載の送電システム。
【請求項５】
前記閉ループ型パッキン（１７）が、接触すべき送電プレート（１３、１３’、１３’’、１３’’’；１５）の間であって、前記多孔質金属体（１６）の周囲に延在していることを特徴とする請求項１から４のいずれか1項に記載の送電システム。
【請求項６】
前記多孔質金属体（１６）が粉末冶金的に製造され、電気導電性に対して浸透性の構造を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか1項に記載の送電システム。
【請求項７】
前記多孔質金属体（１６）が網状、フリース状、またはスポンジ状に形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか1項に記載の送電システム。
【請求項８】
電気的に接触すべき２つの送電プレート（１３、１３’、１３’’、１３’’’；１５）の間に複数の前記多孔質金属体（１６）を電気的接続方向に上下に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか1項に記載の送電システム
【請求項９】
２つの電気的に接触すべき送電プレート（１３、１３’、１３’’、１３’’’；１５）の間に複数の前記多孔質金属体（１６）が配置され、前記多孔質金属体（１６）が空間的に互いに分離されそれぞれ閉ループ型パッキンによって気密に密閉されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか1項に記載の送電システム。
【請求項１０】
前記多孔質金属体（１６）がニッケル、銅、クロム、鉄、モリブデン、タングステン、バナジウム、マンガン、ニオブ、タンタル、チタン、コバルトのうち１つの金属、またはこれらの金属のうちの少なくとも１種の合金から形成されることを特徴とする請求項１から９のいずれか1項に記載の送電システム。
【請求項１１】
前記閉ループ型パッキン（１６）がガラスはんだ、雲母、または高温接着剤で作られていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか1項に記載の送電システム。
【請求項１２】
前記多孔質金属体（１６）の材料がパ前記パッキン（１７）の材料より熱膨張係数が高いことを特徴とする請求項１から１１のいずれか1項に記載の送電システム。
【請求項１３】
前記パッキン（１７）の材料の熱膨張係数と前記多孔質金属体（１６）の材料の熱膨張係数が、最大で１０×１０−６Ｋ−１だけ互いに異なることを特徴とする請求項１から１２のいずれか1項に記載の送電システム。
【請求項１４】
スタックのスタック側送電プレート（１３、１３’、１３’’、１３’’’）および／または前記電力線の線側の送電プレート（１５）にプロセスガスの導入出のための貫通開口部（１９）を設けることを特徴とする請求項１から１３のいずれか1項に記載の送電システム。
【請求項１５】
接触すべきスタックのスタック側送電プレート（１３、１３’、１３’’、１３’’’）の前記パッキンにより囲まれた範囲内に貫通開口部（２０）が設けられ、還元雰囲気中で動作する電気化学モジュールの密閉されたプロセスガスとのガス交換を可能にすることを特徴とする請求項１から１４のいずれか1項に記載の送電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の送電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
送電システムは、たとえば高温燃料電池または固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ；ｓｏｌｉｄ  ｏｘｉｄｅ  ｆｕｅｌ  ｃｅｌｌ）、固体酸化物電解セル（ＳＯＥＣ；ｓｏｌｉｄ  ｏｘｉｄｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｚｅｒ  ｃｅｌｌ）、または可逆固体酸化物燃料電池（Ｒ−ＳＯＦＣ）などの電気化学モジュールから成るスタック（英語Ｓｔａｃｋ）の電気接触の際に使用される。  電気化学モジュールはこの場合、対応する構成要素（インターコネクタ、ハウジング部品、ガスラインなど）に接続されて一つのスタックになるように上下に配置され、直列に電気的に接触される。電気化学モジュールは、通常、平坦な個別要素として設計され、ガス透過性アノードとガス透過性カソードとの間に配置された気密な固体電解質を含む。
【０００３】
電気化学モジュールをＳＯＦＣとして動作させる場合、燃料（例えば、水素または従来の炭化水素、例えばメタン、天然ガス、バイオガスなど、場合によっては完全にまたは部分的に予め改質させたもの）がアノードに供給され、そこで電子の放出によって触媒的に酸化させられる。電子は、燃料電池から導出され、電気消費体を介してカソードに流れる。カソードでは、供給される酸化剤（例えば、純酸素、通常は空気）が、電子を取り込むことによって還元される。電気サイクルは、酸素イオン（または最近のＳＯＦＣではプロトン）に対して導通性である電解質の場合、カソードで形成された酸素イオン（プロトン）が電解質を介してアノードに流れ、対応する界面で燃料と反応することで形成される。
【０００４】
電気化学モジュールが固体酸化物電解セル（ＳＯＥＣ）として動作する場合、電流を介在して、酸化還元反応例えば水の水素及び酸素への変換が開始される。ＳＯＥＣの構造は、ほぼ上述のＳＯＦＣの構造に対応するが、カソードおよびアノードの役割は逆である。可逆固体酸化物燃料電池（Ｒ−ＳＯＦＣ）は、ＳＯＥＣとしてもＳＯＦＣのとしても動作させることができる。
【０００５】
本発明は、そのようなスタック構成の電気的接触をテーマにする。１つのスタック内の電気化学モジュール間の電気的接続がいわゆるインターコネクタを介して行われるのに対し、１つのスタックから隣接するスタックまたはスタックの端面側にある外部の電力線に電流を送るためのシステムでは導電性の送電プレート（ベースまたはカバープレート）が設けられている。このプレートを介して電流がスタックから取り出されるかまたは供給され、さらにスタックが機械的に補強される。しばしばこれらのスタック側の送電プレートは粉末冶金法を使用して製造され、したがって機械的に再加工することが困難であり、強制的に電気的に接触させなければならない。この電気的接触のために、例えば、導電性ガラス（特許文献１）によって、電流タップフラッグまたはプレートをベースまたはカバープレートに溶接またははんだ付けするか、または電気接続を導電性のセラミック被覆を取り付けることにより形成することが知られている。
【０００６】
特許文献２では、電流接続は撚り線ケーブルを介して行われ、撚り線は、スタックのベースまたはカバープレートの孔にスタンピングされる。  スタックの電気接触は、電気化学モジュールが１０００℃までの動作温度で動作し、したがって電気接触手段が酸化雰囲気（通常は周囲空気）中で高温にさらされるので、困難である。また、比較的低い電圧では比較的高い電流が流れる（個々のＳＯＦＣは１Ｖ単位の電圧を供給し、５００ｍＡ  ／  ｃｍ２までの電流密度が発生し、典型的には、１００ｃｍ２程度以上の面積を有する電気化学活性層を有するＳＯＦＣが使用される）。電気化学モジュールの分野におけるさらなる発展により、今迄述べたものよりも著しく高い電流密度が予期されるので、将来的には電気接触の問題がより重要になるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許第４３０７６６６Ｃ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００４００８０６０Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、複数の電気化学モジュールから成るスタックのための送電システムを改良して、コスト的に有利に実現できるとともにスタックの１０００℃までの高い動作温度でも可能な限り損失のないスタックの電気接触を可能にすることにある。送電システムは設備内において、１つのスタックと隣接するスタックとの直接的電気接触並びにスタックと外部電力線との電気接触を可能にすべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は請求項１の特徴を有する送電システムによって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【００１０】
本発明による送電システムは、スタックとたとえば外部電力ケーブルなどの特にケーブル形状の電力線との電気接触、または１つのスタックと隣接するスタックとの直接的電気接触に役立つ。この場合接触すべきスタックは、それぞれ、少なくとも１つの平面電気化学モジュール、特に固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）、固体酸化物電解セル（ＳＯＥＣ）、または可逆固体酸化物燃料電池（Ｒ−ＳＯＦＣ）のスタックから構成される。このようなスタックは、通常、多数の電気化学モジュールからなる。スタックは、その端面で、スタック側の送電プレートによって閉鎖され、このプレートは、ベースまたはカバープレートとしても設計または呼ばれることもあり、その電気的機能に加えて、通常、スタックの一般に多くの個々の電気化学モジュールを機械的に束ねる作用をする。スタックを電力線に接触させる場合、電力線の一端は、線側の送電プレートに電気的に接続される。送電プレートは、導電性であり、特に金属製である。スタック側の送電プレートは、一般に粉末冶金法によって作製されるが、線側の送電プレートは、溶融冶金法によって、例えば耐高温鋼から作製することができる。ケーブル形状の電力線は、粉末冶金法により製造されたスタック側の送電プレートが直接接触される場合よりも、はるかに容易かつ確実に、例えば溶接接続によって、溶融冶金法により製造された送電プレートに接続することができる。
【００１１】
送電システムは少なくとも１つの多孔質金属体を有し、この金属体は、２つのスタックを直接互いに接触すべき場合には、一方では接触すべき第１のスタックのスタック側の送電プレートと、他方では接触すべき隣接する第２のスタックのスタック側の送電プレートとの間に配置され、または電力線を接触すべき場合には、一方では接触すべきスタックのスタック側の送電プレートと、他方では接触すべき線側の送電プレートとの間に配置される。多孔質金属体は、それぞれの送電プレートに導電的に接続されており、閉ループ型パッキンによって、特に周囲空気などの酸化環境に対して気密にシールされている。したがって、多孔質金属体は、接触すべき送電プレート間の送電に役立つ。多孔質金属体は、好ましくは、接触すべき送電プレートとは別個の構成要素として設計される。金属体は、特に平坦に送電プレートに適合された表面を有するようにされる。平面接触は、発生する電流密度が、スタックからスタックへ、またはスタックから電力線への所与の電流の流れに対してより低いので、有利である。本開示の文脈において、多孔質金属体は、粉末冶金法によって製造される多孔質金属体を意味するだけではない。用語「多孔質」は、ここでは、より一般的に理解されるべきであり、中実材料から構成されていない、したがって構造に若干の自由空間もしくは空所を有する物体と理解される。多孔質金属体は、例えば、ネット、フリース、またはスポンジ状の構造を有することができる。特に、多孔質体は、金属性のグリッド、ネット、織布、編布、撚布、フリース、スポンジなどから作製されるインサートであり得る。
【００１２】
あるいは、多孔質金属体は、粉末冶金法により製造された構成要素であってもよい。粉末冶金法によって製造された本体の細孔のような自由空間にもかかわらず、多孔質体の構造は、接触すべき送電プレート間に少なくとも１つの導電路を有するが、非常に多数の導電路を有することが明らかに有利である。したがって、粉末冶金法によって製造された物体の場合、物体の構造は、その導電性に関して浸透性を有している。
【００１３】
多孔質は、中実材料で作られた本体と比較して追加の空間を提供し、その中で、材料は、温度が上昇するときに膨張することができ、その結果、送電システムにおける異なる熱膨張係数による熱応力を補償することができ、酸化環境から多孔質体を保護する気密性は、熱により誘導される応力によって阻害されることはない。
【００１４】
周囲空気などの酸化環境に対する多孔質体の気密シールは、多孔質金属体を取り囲むパッキンによって生成される。パッキンは、好ましくは、互いに接触すべき送電プレート間に延在し、接触すべき送電プレートとそれぞれ材料結合を形成し、それによって、同時に、互いに接触すべき送電プレート間の機械的接続が付与される。パッキン材料としては特にガラスはんだ、雲母、または所定の動作温度まで十分に耐熱性でありその接着特性を維持する高温接着剤が特に適している。パッキン材料はガラスはんだの例のように、接触すべき送電プレートの一方の表面上、またはその両方の表面上に、ディスペンサによって粘性形態で施すことができる。パッキン材料は接合プロセスの後に、ガラスはんだの場合には互いに接触すべき送電プレートの２つの表面の間に、部分的にまたは完全に結晶化して硬化する。したがって周囲からの気密分離に加えて、両送電プレートの間の機械的接続も達成される。しかしながら、パッキンは既に固体の形で、例えば、ガラスはんだ箔から打ち抜かれたループフレームとして、接触すべき一方の送電プレートの表面上に配置することもでき、次いで、接触すべき第２の送電プレートの表面と一緒に接合することができる。使用されるパッキン材料に応じて、機械的負荷、すなわち、送電プレートからパッキンに接合プロセス中および／または接合プロセス後に機械的負荷を加えることが有利である。このような機械的負荷は、例えば、空気圧ピストン、重り、またはスタックの自重によって行うか、または加えることができる。
【００１５】
パッキンにより、通電要素（多孔質金属体）のための材料の選択が、高価な貴金属または他の特に耐腐食性または耐酸化性の材料に限定されずに、保護なしでは周囲空気のような酸化雰囲気中で１０００℃までの動作温度でその表面が電気絶縁層を形成しながら酸化するようなより安価な材料を使用することもできるようになることを確実にする。多孔質体に適した金属としては、ニッケル、銅、クロム、鉄、モリブデンおよびタングステンが挙げられる。ニッケルの使用は、ニッケルがスタックの他の構成要素に既に使用されており、さらに、より高い分圧でのみ酸化され、酸化ニッケル層は完全には電気絶縁性ではないので、特に好ましい。もちろん、前述の金属のうちの１つに基づく合金、亜鉛、スズ、または鉛に基づく高温耐性合金、または高合金含有量のクロム（２０重量％以上のクロム）を有する鋼、または高合金含有量のニッケル（２０重量％以上のニッケル）を有する鋼などの高温耐性鋼を使用することも可能である。
【００１６】
提示された送電システムの大きな利点は、一方では電力ケーブルの材料または線側の送電プレートの材料と他方ではスタック側の送電プレートの材料との間で不可避的に生じる温度膨張挙動の差が、それらの間に接続された構成要素に起因して、バッファとしてより容易に補償され得ることである。従来技術におけるはんだ付けまたは溶接された電流タッピングフラグまたはプレートの場合に生じ得る亀裂などの危険性は本発明により大幅に低減される。
【００１７】
接触すべき２つの送電プレートの接合時および接合後に、接触すべき送電プレートが、好ましくは接触すべき送電プレート間に配置される少なくとも１つのスペーサによって互いに分離されると、有利であることが判明した。少なくとも１つのスペーサは、比較的高い温度においても、接合された送電プレートに一定の間隔の規定された距離、または、特に、平面に平行な整列を確実にするように意図されている。また、スペーサが完全に剛性の挙動を有さず、むしろ２つの送電プレートの平面に垂直な方向にある程度の弾性を示すようにすると有利であることが実証されている。スペーサとしては、セラミックまたは金属プレート片、ピン、フェルト、不織布などを使用することができる。１つまたは複数のスペーサは、必ずしも別個の構成要素として設計される必要はなく、２つの送電プレートのうちの１つの一体部分として設計することもできる。明らかに、多孔質金属体、スペーサ及びパッキンの寸法は互いに調整されなければならない。典型的には、スペーサの高さ（電気接続方向における）は、ｍｍのオーダーである。
【００１８】
有利な実施形態では、多孔質金属体は、特にメッシュ、フリース、またはスポンジ状構造を有する実施形態では、圧縮可能であり、接触すべき２つの送電プレートの間に圧縮応力下で挿入またはクランプされる。多孔質体の圧縮と、多孔質金属体と送電流プレートとの間の対応する力作用とによって、多孔質体と送電プレートとの接触面全体にわたって、低抵抗の電気接触を確立することができる。
【００１９】
パッキン材料の熱膨張係数は、多孔質質金属体の材料の熱膨張係数に適合させるべきであり、好ましくは、２つの熱膨張係数は、最大１０×１０−６Ｋ−１、特に好ましくは最大６×１０−６Ｋ−１だけ異なるようにする。熱膨張係数が互いに異なることを避けることができない場合には、多孔質金属体の材料が、温度が上昇したときにパッキン材料よりも若干大きく膨張し、その結果、多孔質体の比較的小さな膨張によって、より高い温度でも電気的接触が中断されないようにすることが有利である。場合によってはパッキン材料の多少大きい熱膨張は、多孔質体に対する上述の機械的圧縮応力によって、ある温度範囲にわたって補償することができる。
【００２０】
電気接続方向に必要とされる高さを達成するために、複数の多孔質金属体を、電気接続方向に上下に積み重ねることができる。積み重ねは、緩く行うことができ、または、例えばスポット溶接プロセスによって、材料結合によって助成することもできる。一例として、金属グリッド、ネット、フリース、スポンジなどで作られたインサートを挙げることができ、これらのインサートは、互いの上に積み重ねられ、接触すべき送電プレートの間でわずかに圧縮され、場合によってはスポット溶接によって互いに接続される。
【００２１】
より大きな横断面積にわたって電流を分配するためには、有利な実施形態では、複数の多孔質金属体を、電気的に接触すべき２つの送プレート間に送電プレートの広がりの主平面に沿って互いに空間的に分離して配置することができる。この場合個々の多孔質金属体は、それぞれ、閉ループ型パッキンによって気密に封止され、したがって、互いに独立した電気的に互いに並列な送電ユニットを形成する。その結果、電流密度が低減され、同時に、個々の送電ユニットがより高抵抗性になるか、または故障した場合にも、冗長性が達成される。
【００２２】
有利な実施形態では、多孔質金属体を有する密閉された内部は、スタック側の送電プレートによって最も近い電気化学モジュールの燃料ガス空間に対して開放され、その結果、燃料ガス空間の還元雰囲気とのガス交換が可能になるようにされる。これにより、例えば送電システムの製造中に、密閉された内部に残った残留酸素が、多孔質金属体を時間の経過とともに酸化させることが防止される。
【００２３】
スタック内には、電気化学モジュールにプロセスガスを供給するために、例えば燃料ガス又は排ガスを供給するために、パイプラインが設けられている。有利な実施形態では、これらは、スタック側またはライン側の送電プレートを貫通するようにされる。この目的のために、貫通開口が、スタック側の送電プレートおよび／または線側の送電プレートに設けられる。
【００２４】
要約すると、本発明による送電システムは、システム内のスタックを外部電力ケーブルに接続するための費用効果が高く信頼性のある解決策を提供する。送電システムはまた、隣接する２つのスタックをスタック側の送電プレートに直接接続することを可能にする。隣接するスタックは、もちろん、介在する電力ケーブルを介して間接的に接触させることもでき、電力ケーブルは、その両端で線側送電プレートに接続され、次いでそれぞれ、対応するスタック側送電プレートと接触させられる。
【００２５】
本発明のさらなる利点は、添付の図面を参照した実施形態の以下の説明から明らかにされるが、図面において、本発明を概略説明する目的のために、寸法比は、必ずしも忠実なものではない。種々の図において同一の部材に対しては同一の符号が使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１ａ】本発明の第１の実施形態による送電システムの概略斜視図である。
【図１ｂ】図１ａの送電システムの展開図である。
【図１ｃ】図１ａの送電システムのＩ−ＩＩ線に沿った概略断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による送電システムの概略断面図である。
【図３ａ】本発明の第３の実施形態による送電システムの概略斜視図である。
【図３ｂ】図３ａの送電システムの展開図である。
【図３ｃ】図３ａの線Ｉ−ＩＩに沿った送電システムの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１ａ〜図３ｃは、それぞれ、本発明による送電システムの第１、第２および第３の実施形態の斜視図または対応する横断面図を示す。図１ａ、１ｂ、１ｃ、および図２は、電力ケーブルが接触する（電力ケーブルは図示しないが、孔２１を介して導線側の送電プレート１５と電気的に接触することができる）送電システムを有するスタックを概略的に示し、図３ａ、３ｂ、および３ｃは、直接隣接するスタックが互いに直接電気的に接続される送電システムを示す。図示されたスタック１１、１１’は、各々、電気的に直列に接続されて積み重ねられた電気化学モジュール１２、例えば、ＳＯＦＣからなり、両端面側で各々がスタック側の送電プレート（ベースまたはカバープレート）１３、１３’、１３’’、１３’’’で終わっている。スタック側の送電プレートは、元素クロム粉末９５重量％と、イットリウム０．８重量％を含む鉄からなるマスター合金粉末５重量％との粉末バッチから粉末冶金的に製造される。
【００２８】
ケーブル状の電力線と接触するために、電力線（図示せず）の端部は、線側の送電プレート１５の孔２１に挿入され、このプレートと電気的に接続される。線側の送電プレート１５は、Ｘ１ＣｒＷＮｂＴｉＬａ２２−２（商品名Ｃｒｏｆｅｒ（登録商標）２２Ｈで市販）またはＸ１ＣｒＴｉＬａ２２（Ｃｒｏｆｅｒ（登録商標）２２ＡＰＵとして市販）などの高温耐性の溶融冶金的に製造された鋼からなり、したがって同様に導電性である。線側の送電プレート１５はスタック側送電プレート１３に、その間に配置された多孔質金属体１６であるニッケルのネットを介して電気的に接続されている。金属ネット１６の全接触面にわたって送電プレート１３、１５の確実な低抵抗接触を形成するために、金属ネット１６は、接触すべき２つの送電プレート１３，１５の間に挿入され、わずかに圧縮され、その上に置かれた線側の送電プレート１５は接合プロセスの間重りを掛けられる。個々のネットの代わりに、複数のネットを上下に積み重ねることもできる。通電要素１６は、必ずしもネットとして設計される必要はなく、金属性のグリッド、織物、ニット、編物、フリース、スポンジなど、または粉末冶金を使用して製造される多孔質部材から成るインサートを使用することも可能である。金属ネット１６または上下に配置された複数のネットから成るスタックは、閉ループ型パッキン１７によって周囲から気密にシールされる。パッキン１７の材料としてガラスはんだを使用し、これをディスペンサによって２つのうちの一方または両方の送電プレートの表面に粘性状態で塗布した。ガラスはんだは、接触すべき２つの送電プレート１３、１５の接合プロセスの後に硬化し、材料結合によって、接触すべき２つの送電プレート１３、１５間の機械的接続も達成される。使用されるガラスはんだの熱膨張係数α（２０・９５０）は、約８×１０−６Ｋ−１であり、したがって、ニッケルの熱膨張係数（２０℃で：１３．４×１０−６Ｋ−１）よりもわずかに小さい。パッキン１７のために、通電要素１６には、高価な貴金属又は他の特に耐食性又は耐酸化性の材料を使用せず、ニッケルのような安価な材料を使用することができる。場合によっては、スペーサ１８は、組み立てられた送電プレート１３、１５の平面に平行な整列を確実にする。スペーサ１８としては、セラミック又は金属板、ピン、フェルト等が実証されている。
【００２９】
このようにして実現される送電システムは、省スペースであり、さらに非常に経済的に実現することができる。なぜなら、一方では安価な材料を使用することができ、さらに、製造にはほんの少しの作業工程しか必要としないからである。もちろん、電流を送電プレートからまたは送電プレートに送るために１つの送電ユニットの代わりに、互いに電気的に並列に接続された複数の送電ユニットを使用することも考えられる。これにより、個々の送電ユニットがより高オームになるか、または故障した場合に対する冗長性が生じる。
【００３０】
図２に示す実施形態は、第１の実施形態を若干変更したものであり、ネット１６を有する密封された内部は、スタック側の送電プレート１３の穿孔２０によって隣接する電気化学モジュールの燃料ガス室に向かって通じ、その結果、燃料ガス室の還元雰囲気とのガス交換が可能となる。これは、２つの送電動力伝達プレート１３、１５が接合されるときに密閉された内部に残される残留酸素が、最初の作動時に駆逐されるという利点を有する。
【００３１】
図３ａ、３ｂおよび３ｃは、スタック１１が電力ケーブルの代わりに直接隣接するスタック１１‘と接触する送電システムを示す。平坦に形成された多孔質属体１６は、隣接するスタックの２つのスタック側の送電プレート１３、１３’’の間に嵌め込まれる。また、図３ａにはスタック側の送電プレート１３におけるガス通過口１９も示されており、これを介してプロセスガス（燃料ガスまたは排ガス）がスタック１１から隣接スタック１１’に伝送される。これらのガス通過口１９も、ガラスはんだによって周囲に対し密封される。隣接するスタック１１、１１’は、当然ながら、実施例１と同様に中間電力ケーブルによって間接的に接触させることもできる。
【図１ａ】
2020536356.tif 000003
【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【国際調査報告】
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2020536356.tif 000011
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