The present invention relates to the design and manufacture of single cell
units for planar, thin-film, ceramic electrochemical devices such as solid
oxide fuel cells, electrochemical oxygen generators, gas separation
membranes, and membrane modules and stacks and the fabrication of
multi-cell stacks and modules of the single cell units. The design is
based upon a single cell wherein manufacturing all layers of the device
into an integral unit produces a monolithic structure. The design produces
a gas-tight single cell that is easily assembled into multi-cell stacks
and modules without external seals or sealing mechanisms. The design may
use standard ceramic and metallurgical production techniques. The design
of the present invention enhances device performance since the single cell
units are inherently sealed for gas tightness and have reduced interfacial
electrical resistances. All these features of the novel monolithically
integrated unit cell design result in lower manufacturing costs for
ceramic electrochemical devices.
Η παρούσα εφεύρεση αφορά το σχέδιο και την κατασκευή των μονοκύτταρων μονάδων για τις επίπεδες, λεπτές, κεραμικές ηλεκτροχημικές συσκευές όπως τα στερεά κύτταρα καυσίμων οξειδίων, τις ηλεκτροχημικές γεννήτριες οξυγόνου, αέριο τις μεμβράνες χωρισμού, και τις ενότητες μεμβρανών και σωροί και η επεξεργασία των σωρών πολυ-κυττάρων και τις ενότητες των μονοκύτταρων μονάδων. Το σχέδιο είναι βασισμένο σε ένα μονό κύτταρο όπου η κατασκευή όλων των στρωμάτων της συσκευής σε μια ακέραια μονάδα παράγει μια μονολιθική δομή. Το σχέδιο παράγει αέριο έναν μονοκύτταρο που συγκεντρώνεται εύκολα στους σωρούς και τις ενότητες πολυ-κυττάρων χωρίς τις εξωτερικές σφραγίδες ή σφραγίζοντας μηχανισμούς. Το σχέδιο μπορεί να χρησιμοποιήσει τις τυποποιημένες κεραμικές και μεταλλουργικές τεχνικές παραγωγής. Το σχέδιο της παρούσας εφεύρεσης ενισχύει την απόδοση συσκευών δεδομένου ότι οι μονοκύτταρες μονάδες σφραγίζονται εγγενώς για αέριο τη συμπίεση και έχουν μειώσει τις ενδιάμεσες ηλεκτρικές αντιστάσεις. Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του μυθιστορήματος ενσωμάτωσαν monolithically το αποτέλεσμα σχεδίου κυττάρων μονάδων στο χαμηλότερο κόστος παραγωγής για τις κεραμικές ηλεκτροχημικές συσκευές.
