燃料电池装置和系统

摘要

本发明涉及燃料电池装置(10、100、200、300、400、500)和燃料电池系统、使用燃料电池装置和系统的方法及制造燃料电池装置(10、100、200、300、400、500)的方法。按照特定的实施方式，燃料电池装置(10、100、200、300、400、500)可以包括细长的基板，如长方形或管形的基板，其长度是最大维度以使得热膨胀系数仅具有一个与长度同延的主轴。另外，或者按照其它的特定实施方式，反应区(32，33b)沿长度的第一部分定位以加热到工作反应温度，且至少一个冷区(30)沿长度的第二部分定位以在低于工作反应温度的温度下工作。在细长基板中存在各具有相关的阳极(24，24L，24R)的一个或多个燃料通道(14，14L，14R)，且在细长基板中存在各具有相关的阴极(26，26L，26R)的一个或多个氧化剂通道(20，20L，20R)。在某些实施方式中，通道(14，14L，14R，20，20L，20R)由从结构中熔出或烘出的牺牲有机材料(72)形成和/或由在迭合后抽出的可移除结构(92)形成。烘出路径(70)也可以用于帮助除去牺牲有机材料(72)，该路径(70)随后被密封。本发明的实施方式进一步包括其中集电器(122)凹入电极(24，24L，24R，26，26L，26R)中的方法和装置。

主权项

一种燃料装置，包括细长的基板，该基板的长度是最大的维度，从而该细长基板的热膨胀系数仅具有一个与长度同延的主轴，沿长度的第一部分的反应区配置成加热到工作反应温度，且沿长度的第二部分的至少一个冷区配置成在反应区加热时保持在低于工作反应温度的温度下；细长基板中的一个或多个燃料通道，各具有从该至少一个冷区中的燃料入口通过反应区延伸的第一燃料路径和从反应区延伸到燃料出口的第二燃料路径，各第一燃料路径具有在反应区中的相关的阳极；细长基板中的一个或多个氧化剂通道，各具有从该至少一个冷区中的氧化剂入口通过反应区延伸的第一氧化剂路径和从反应区延伸到氧化剂出口的第二氧化剂路径，各第一氧化剂路径具有在反应区中的相关的阴极，其位置与相关的阳极中相应的一个阳极相对；安置在反应区中各相对的阳极和阴极之间的电解质，其中所述一个或多个燃料和氧化剂通道中的各路径在相应的第二燃料和氧化剂路径中包括颈缩点，所述第二燃料和氧化剂路径具有比相应的第一燃料和氧化剂路径的截面积更小的截面积。