MXPA04000369A - Placa depuradora de gas de pilas de combustible. - Google Patents

Placa depuradora de gas de pilas de combustible.

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Abstract

Un depurador de gas de pilas combustible (212) para utilizarse entre dos pila combustibles, de oxido, solidas, (210) y que tienen un cuerpo separador con un lado de frente al anodo y un lado de frente al catodo y con trayectorias (234) de material electricamente conductivo a traves de las mismas en una zona de contacto de electrodos (236). En un primer aspecto, el material electricamente conductivo comprende un compuesto de plata-vidrio, que preferentemente contiene 15 a 30% en peso de vidrio. En este aspecto, el material del cuerpo separador es zirconio, y la plata es comercialmente pura, una mezcla de plata o una aleacion de plata. En otro aspecto, el material del cuerpo separador es zirconia, el material electricamente conductor comprende plata o un material a base de plata, una cubierta de niquel se forma sobre la zona que contacta el electrodo (236) sobre el lado de frente al anodo, preferentemente con una sub-cubierta de Ag y una cubierta de una aleacion de Ag-Sn se forma en la zona de contacto del electrodo (236) en el lado del catodo.

Description

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PLACA DEPURADORA DE GAS DE PILAS DE COMBUSTIBLE Campo de la Invención La presente invención se refiere a pilas de combustible y se refiere particularmente a depuradores de gas entre pilas de combustible, de óxido, sólidas, adyacentes.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El propósito de un depurador de gas en un ensamble de pilas de combustible es mantener el gas que contiene oxígeno abastecido en el lado del cátodo de una pila de combustible separado del gas combustible suministrado al lado del ánodo de una pila de combustible adyacente, y conducir el calor generado en las pilas de combustible lejos de las pilas de combustible. El depurador de gas también puede conducir la electricidad generada en las pilas de combustible entre o lejos de las pilas de combustible. Aunque se ha propuesto que esta función puede llevarse a cabo, de manera alternativa, por un miembro separado entre cada pila de combustible y el depurador de gas, se ha llevado a cabo mucho trabajo de desarrollo en depuradores de gas eléctricamente conductivos. Se han desarrollado sofisticadas cerámicas para utilizarse en depuradores de gas para pilas de combustible, de óxido, sólidas, las cuales son eléctricamente conductoras, pero sufren de una fragilidad relativamente elevada, baja conductividad térmica y alto costo. También se han desarrollado aleaciones metálicas especiales, pero han demostrado que es difícil evitar que los diversos materiales del ensamble de la pila de - 2 -combustible y las interfases entre ellos se degraden o cambien substancialmente a través de la vida de la pila de combustible, particularmente en cuanto a su conductividad eléctrica se refiere, debido a la tendencia de los diferentes materiales a interactuar químicamente a las temperaturas elevadas que se requieren para la eficiente operación de una pila de combustible, de óxido, sólida. Por ejemplo, la mayoría de los depuradores de gas metálicos contienen cantidades substanciales del cromo como elemento, el cual se utiliza para impartir resistencia al óxido en el metal así como también otras propiedades. Se ha encontrado que cuando se presenta el cromo en cantidades más que diminutas, puede combinarse con oxígeno u oxígeno más humedad para formar óxido altamente volátil o gases de oxihidróxido bajo condiciones que son típicas de aquellas experimentadas en la operación de pilas de combustible, de óxido, sólidas. Estos gases volátiles son atraídos a la interfase de cátodo-electrolito donde pueden reaccionar para formar compuestos que son nocivos a la eficiencia de la pila de combustible. Si estas reacciones del cromo no se eliminan o inhiben substancialmente, el desempeño de la pila de combustible se deteriora con el tiempo hasta el punto en que la pila de combustible ya no es eficaz. Varias de estas aleaciones metálicas y una propuesta para solucionar este problema se describen en nuestra solicitud de patente W096/28855, en la cual se proporciona un depurador de gas que contiene cromo con una capa superficial de óxido que reacciona con el cromo a fin de formar una capa de espinela entre el substrato y la capa superficial de - 3 -óxido y se liga así al cromo. Sin embargo, estas aleaciones especiales aún son costosas para uso substancial en ensambles de pila de combustible y sería preferible tener una alternativa menos costosa. También se han desarrollado aceros inoxidables especiales que son estables a temperatura elevada en las atmósferas de importancia, pero generalmente contienen cantidades substanciales de cromo a fin de proporcionar la resistencia a la oxidación deseada y se requieren recubrimientos o tratamientos especiales para evitar que los gases en base a cromo escapen de un depurador de gas formado de estos aceros. Otro enfoque para un depurador de gas de acero, resistente al calor, se describe en nuestra Solicitud de Patente WO 99/25890. Sin embargo, todos estos aceros resistentes al calor son materiales especializados y su costo permanecerá elevado a menos que puedan producirse cantidades substanciales. Además, las conductividades térmicas y eléctricas de los aceros resistentes al calor son bajas con relación a muchos otros metales y aleaciones, por ejemplo, 22 - 24 W/m.K en comparación con 40-50 W/m.K para la aleación Siemens-Plánsee descrita en WO 96/28855. Para compensar esto, se ha incrementado el grosor del depurador de gas de acero, incrementando la masa y costo de una pila de celda energética. En todavía otra propuesta, expuesta en nuestra solicitud de patente WO 00/76015, hemos encontrado que los depuradores de gas en base a cobre pueden utilizarse exitosamente en ensambles de pila de combustible, de óxido, sólidas, sin envenenar el ánodo. Tal miembro depurador de gas comprende una capa de cobre o aleación en base a cobre que tiene una capa de material resistente a la oxidación en el lado - 4 -del cátodo. Una de las principales dificultades con el desarrollo de un depurador de gas satisfactorio es el asegurarse de que su coeficiente de expansión térmica ("CTE") sea al menos substancialmente comparable con el de los otros componentes del ensamble de pila de combustible. Por ejemplo, las pilas de combustible, de óxido, sólidas, que comprenden un electrolito de óxido con un cátodo y un ánodo en superficies opuestas operan a temperaturas de más de aproximadamente 700°C y los depuradores de gas alternantes y las pilas de combustible generalmente se unen o sellan de otro modo entre sí. Por lo tanto, cualquier desigualdad substancial en el CTE entre los dos componentes puede conducir a la fractura de uno o ambos de ellos, con la fuga resultante del gas combustible y el gas que contiene oxígeno a través del componentes o componentes y eventualmente la falla de la pila de celdas energéticas. Una dificultad particular con el desarrollo de un depurador de gas de pila de combustible adecuado es la proporción de un material que proporcione las cuatro funciones de separar el gas combustible en un lado aparte del gas que contiene oxígeno en el otro lado, ser térmicamente conductor, tener un CTE substancialmente comparable al de los otros componentes de la pila de combustible, y ser eléctricamente conductor. Con objeto de cumplir estos requisitos, se ha propuesto el proporcionar un depurador de gas formado principalmente de un material que puede no ser eléctricamente conductor o no ser adecuadamente eléctricamente conductor, pero que cumple los otros requisitos y el proporcionar alimentadores eléctricamente conductores a través del grosor - 5 -del depurador. Una de tales propuestas se hace en Kendall et al. en Solid Oxide Fuel Cells IV, 1995, pp. 229-235, en la cual la placa depuradora de gas se forma de un material de zirconia y ribetes de cromito de lantano que se extienden a través de orificios en ia placa. Otra propuesta para alimentadores eléctricamente conductores a través del grosor del depurador se hace en EP 0993059. En esta propuesta, una placa depuradora de gas de cerámica, preferentemente zirconia estabilizada, tiene pasajes a través de la misma que en la modalidad preferida se llenan con el material de cátodo proveniente del lado del cátodo y con material de ánodo proveniente del lado del ánodo. Alternativamente, pueden llenarse con una composición de un solo material tal como cromito dopado, plata-paladio o aleación Plansee. Por lo tanto, el material del alimentador es deferente del material del depurador principal y generalmente tendrá una conductividad eléctrica mayor. Sin embargo, ya que el depurador de gas se sujeta a ciclos térmicos, esto puede conducir a la desventaja de que el material del alimentador se afloje en el material de la placa, debido a sus diferentes CTEs y a la fuga de gas a través de los pasajes en los cuales se forman los alimentadores. Adicionalmente, en la EP 0993059, los contactos individuales para los alimentadores de, por ejemplo, Ni, metal Plansee o Ag-Pd en el lado del ánodo y Ag-Pd o manganito de estroncio de lantano en el lado del cátodo, se unen al electrodo respectivo por medio de una capa de enlace que yace sobre la superficie de electrodo entera. Tal capa de enlace tenderá a inhibir el flujo libre de gas a través del electrodo y los contactos - 6 -individuales deben localizarse de manera muy exacta sobre los electrodos para sobreponerse en los alimentadores respectivos cuando las placas de pila de combustible que transportan los electrodos y los contactos individuales se ensamblen con las pacas depuradoras de gas. Una propuesta alternativa, publicada en la Solicitud de Patente de E.U. 20020068677 el 6 de Junio del 2002, incluye una placa depuradora de gas en la cual el principal material de la placa es una matriz de vidrio elevada en sílice que tiene un conductor de metal incorporado en la misma, formado de un material tal como placa, aleación de Ag-Pd, oro y acero inoxidable ferrítico. Un propósito de cada aspecto de la presente invención es proporcionar un depurador de gas de pila de combustible que disminuye al menos algunas de las desventajas arriba mencionadas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo a un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un depurador de gas de pila de combustible para utilizarse entre dos pilas de combustible, de óxido, sólidas, teniendo el depurador de gas un cuerpo depurador con un lado de frente al ánodo y un lado de frente al cátodo y con trayectorias de material eléctricamente conductor a través del mismo, desde el lado de frente al ánodo hacia el lado de frente al cátodo en una zona de contacto con electrodo, en donde el material eléctricamente conductor que forma al menos parte de la longitud de cada trayectoria es un compuesto de plata-vidrio. Por este aspecto de la presente invención, la ventaja de - 7 -separar el nivel deseado de conductividad eléctrica del depurador de gas del material del cuerpo depurador se logra mediante el uso de plata en las trayectorias eléctricamente conductoras a través del cuerpo depurador, y se disminuye el riesgo de fuga de gases a través del depurador de gas mediante el uso de vidrio en las trayectorias eléctricamente conductoras. El vidrio puede ablandarse a la temperatura de abertura de la pila de combustible y, si es necesario, puede fluir con expansión y contracción del cuerpo depurador a medida que el depurador se sujeta a ciclos térmicos. La ductibilidad de. la placa facilita esto. El compuesto de plata-vidrio puede encontrarse eficazmente en forma de plata pura o un material a base de plata en una matriz d vidrio. El material del cuerpo separador se selecciona preferentemente con un CTE que substancialmente iguala el de otros componentes de pila de combustible, pero puede seleccionarse cualquier material adecuado, incluyendo materiales eléctricamente conductores, tales como metales y aleaciones. En un ensamble de pila de combustible, de óxido, sólida, en la cual el material electrolito es preferentemente una zirconia y puede ser la capa principal que soporta las capas de electrodo, el material del cuerpo depurador es ventajosamente zirconia, según se describe a continuación. El compuesto de plata-vidrio preferentemente comprende desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 40% en peso de vidrio, más preferentemente desde 15 hasta 30% eri peso de vidrio. Se cree que aproximadamente 10% en peso es el límite inferior para proporcionar las ventajas de sellado adecuadas en el cuerpo depurador, mientras que a un - 8 -nivel por encima de aproximadamente 40% en peso de vidrio puede existir insuficiente plata en el compuesto para proporcionar el nivel deseado de conductividad eléctrica. Potencialmente, las proporciones de plata respecto a vidrio en el compuesto pueden variar para adecuarse mejor al CTE del cuerpo depurador, pero las principales ventajas del compuesto yacen en la habilidad del material para deformarse con expansión y contracción del cuerpo depurador y para conducir electricidad. El compuesto de plata-vidrio puede formarse por una variedad de procesos adecuados, incluyendo mezcla de polvos de vidrio y plata, mezcla de polvo de vidrio con sales de plata, y mezcla de precursores de vidrio en sol-gel y polvo de plata o sales de plata. Alternativamente, por ejemplo, la plata o sal de plata puede introducirse en la matriz de vidrio después de que las partículas de vidrio se han proporcionado en el material principal del depurador de gas, como se describe a continuación. Se enciende fuego entonces al material. Una sal de plata adecuada es nitrato de plata. En una modalidad preferida, el polvo de vidrio tiene un tamaño de partícula de menos de 100 µ??, más preferentemente con un tamaño de partícula promedio en el rango de 13 a 16 µ/? y el polvo de plata tiene un tamaño de partícula de menos de 45 µ?t?. Un ligante adecuado es, por ejemplo, un medio de impresión de selección orgánica o tinta. Después del mezclado, la composición se introduce a pasajes a través del material depurador principal y se enciende fuego. La plata puede ser comercialmente pura, una mezcla de material en la cual Ag sea el componente principal o, por ejemplo, una aleación de plata. - 9 - La plata puede utilizarse ventajosamente sola en la matriz de vidrio, tomando en cuenta que la temperatura de operación de la pila de combustible no se encuentre por encima de aproximadamente 900°C, por ejemplo, en el rango de 800 a 900°C. Puede existir un intercambio iónico de la plata en la interfase con el vidrio que puede reforzar el enlace Ag-vidrio y puede difundir las tensiones de la interfase. Particularmente, si la temperatura de operación de la pila de combustible fuera mayor de aproximadamente 900°C, por encima del punto de fusión de la plata, por ejemplo hasta 1 100°C, la plata puede alearse con cualquier metal o metales dúctiles adecuados que tengan un punto de fusión lo suficientemente elevado, por ejemplo, uno o más metales nobles tal como oro, paladio y platino. Preferentemente, no existirá menos de 50% en peso de Ag presente en la aleación. Si la temperatura de fusión elevada que fusiona metal o metales reduce excesivamente la habilidad de la aleación de plata para enlazarse con el vidrio mediante intercambio iónico en la interfase, puede incluirse también un metal de temperatura de fusión inferior, tal como cobre. Una alternativa y material más económico para combinar con la Ag es acero inoxidable. La Ag y el acero inoxidable pueden mezclarse en polvos antes de combinarse con el vidrio. Puede utilizarse una variedad de diferentes composiciones de vidrio con el material del depurador principal seleccionado. La composición de vidrio debe ser estable contra la cristalización (por ejemplo, menos de 40% en volumen de cristalización) a las temperaturas y velocidades de disminución de frío a las cuales se utilizará el depurador de - 10 - gas de pila de combustible. Ventajosamente, la composición de vidrio tiene un pequeño cambio de viscosidad sobre el rango de operación propuesto de la pila de combustible de, por ejemplo, 700 hasta 1 100°c, preferentemente 800 a 900°C. A la temperatura de operación máxima propuesta, la viscosidad del vidrio no debe disminuirse hasta el grado en que el vidrio sea capaz de fluir hacia fuera del cuerpo depurador bajo de su propio peso. Preferentemente, el vidrio tiene un contenido bajo (por ejemplo, menos de 10% en peso) o se encuentra libre de componentes de horneado, por ejemplo, sin óxido de plomo, sin óxido de cadmio, sin óxido de zinc, y con nulo o poco óxido de sodio y óxido de boro. El tipo de cristales que exhiben un pequeño cambio de viscosidad sobre al menos el rango de temperatura de 100°C en el rango de operación de la pila de combustible preferida de 800°C hasta 900°C son típicamente vidrios altos en sílice, por ejemplo en el rango de 55 hasta 80% en peso de Si02. Tales cristales generalmente tienen un CTE relativamente bajo. Las composiciones preferidas y más preferidas de tal cristal elevado en sílice, particularmente para utilizarse con un cuerpo depurador de gas de zirconia, se establecen en la Tabla 1. Tabla 1 - 1 1 - El material eléctricamente conductor puede introducirse a las trayectorias mediante cualquier medio adecuado. Por ejemplo, después de que el polvo de vidrio o las partículas se han introducido en las trayectorias o perforaciones, una solución de una sal de plata o suspensión muy fina del material de plata, por ejemplo, como una cubierta líquida aplicada a una o ambas superficies del cuerpo depurador, pueden permitirse u originar que se arrastren a través de las partículas de vidrio en las trayectorias o perforaciones, tal como mediante acción capilar. Alternativamente, la solución o suspensión podría inyectarse. Más preferentemente, una mezcla del vidrio y los polvos de material de plata se imprimen en un ligante, por ejemplo, mediante impresión por serigrafía o de esténcil, sobre una o ambas superficies del cuerpo depurador para llenar al menos parcialmente las trayectorias en el cuerpo. La mezcla se calienta entonces para fundir el vidrio y sinterizar la plata. El compuesto de vidrio-plata fundido fluye entonces hacia las trayectorias para sellarlas. Una temperatura de calentamiento/ignición adecuada depende de la composición del vidrio y el material de plata, pero se encuentra preferentemente en el rango de 650 hasta 950°C para plata pura en una matriz de vidrio elevada en sílice, para la óptima fusión del vidrio sin evaporación indebida de la plata. Con objeto de asegurar que el depurador de gas de la pila de combustible no transmita electricidad entre las superficies definidas por los lados de frente al ánodo y de frente al cátodo del cuerpo depurador, el compuesto de plata-vidrio en las trayectorias puede extenderse a las superficies externas del cuerpo depurador. Alternativamente, el - 12 -compuesto de plata-vidrio puede tener una cubierta eléctricamente conductora en las trayectorias que se extienden hacia la superficie respectiva y que pueden proteger al compuesto de plata-vidrio y/o a la interfase entre el depurador de gas y el electrodo adyacente. Por ejemplo, de acuerdo con el segundo aspecto dé la invención, puede proporcionarse una cubierta protectora de Ni en el lado del ánodo, opcionalmente con una sub-cubierta de Ag y una Ag o aleación de Ag tal como cubierta protectora de Ag-Sn puede proporcionarse en el lado del cátodo para disminuir la pérdida del compuesto de plata-vidrio a través de evaporación o "mecha" hacia otros componentes cercanos. En particular, la cubierta puede disminuir la pérdida del vidrio en el compuesto de plata-vidrio hacia el electrodo de la pila de combustible adyacente u otro componente poroso por acción capilar a la temperatura de operación de la pila de combustible. Las cubiertas también mejoran los contactos eléctricos y proporcionan un grado de flexibilidad. A fin de mejorar el flujo de corriente eléctrica entre la pila de combustible adyacente y ei depurador de gas, las cubiertas protectoras antes mencionadas se extienden ventajosamente a través de las zonas de contacto con electrodo del cuerpo depurador, por ejemplo, con un grosor en el rango de 10 hasta 1000 µ??, preferentemente 60 hasta 150 µ??. Alternativamente o en adición, una malla respectiva u otro colector de corriente puede interponerse entre el depurador de gas y los electrodos de las pilas de combustible adyacentes. La malla u otro colector de corriente pueden definir, o parcialmente definir, pasajes de gas a través de los cuales el aire u otro gas que contiene oxígeno en el lado del cátodo del - 13 -depurador de gas y la pila de combustible en el lado del ánodo del depurador de gas, pasa sobre el electrodo de la pila de combustible adyacente. De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un depurador de gas de pila de combustible para utilizarse entre dos pilas de combustible de óxido, sólidas, teniendo el depurador de gas un cuerpo a base de zirconia con un lado de frente al ánodo y un lado de frente al cátodo y con trayectorias de material eléctricamente conductor a través del mismo, desde el lado de frente al ánodo hacia el lado de frente al cátodo en una zona de contacto de electrodo del cuerpo depurador, en donde el material eléctricamente conductor que forma al menos parte de la longitud de cada trayectoria es plata o un material a base de plata y en donde una cubierta de níquel en la zona de contacto de electrodo en el lado de frente al ánodo yace sobre dicho material de plata o a base de plata en las trayectorias de material eléctricamente conductor y una cubierta de Ag o de una aleación de Ag-Sn en la zona de contacto de electrodo en el lado de frente al cátodo yace sobre dicho material de plata o a base de plata en las trayectorias del material eléctricamente conductor. Por este aspecto de la invención, las trayectorias eléctricamente conductoras se protegen por las cubiertas de la superficie opuesta sobre las zonas de contacto de electrodo del cuerpo depurador, puede mejorarse el contacto eléctrico con un dispositivo o dispositivos integrales o separados entre el depurador de gas y el electrodo adyacente para colecta de corriente y/o control del flujo de gas, y las cubiertas pueden dar un grado de flexibilidad al distribuir cargas no uniformes - 14 -debido a los componentes de la pila de celdas energéticas que tienen alturas ligeramente diferentes. Según se utiliza a través de toda esta especificación, por el término "zona de contacto de electrodo" se entiende la porción del cuerpo depurador de gas que se encuentra opuesta a y alineada con los electrodos respectivos de las placas de pila de combustible adyacentes.
Cualquier contacto de la zona de contacto de electrodo con los electrodos adyacentes puede ser indirecto, a través de colecta de corriente interpuesta y/o dispositivos de control del flujo de gas. Por consiguiente, se entenderá que el uso del término "zona de contacto de electrodo" no requiere que la zona del cuerpo depurador de gas contacte directamente los electrodos adyacentes. El material eléctricamente conductor de plata o a base de plata puede ser el compuesto de plata-vidrio utilizado y descrito con relación al primer aspecto de la invención, pero podría ser alternativamente plata metálica (comercialmente pura), una mezcla metálica en la cual Ag es el componente principal o una aleación de plata. Particularmente, si la temperatura de operación de la pila de combustible será mayor de aproximadamente 1 100°C, la plata puede alearse con cualquier metal o metales dúctiles adecuados que tengan un punto de fusión lo suficientemente elevado. Los ejemplos de tales metales son uno o más metales nobles tales como oro, paladio y platino.
Preferentemente, no habrá menos de 50% en peso de Ag presente en la aleación. Un material alternativo y más económico para combinar con Ag es acero inoxidable. La Ag y el acero inoxidable pueden mezclarse como polvos y sinterizarse juntos mediante ignición en las trayectorias a través del cuerpo depurador. El material eléctricamente conductor de plata metálica, mezcla de plata o aleación de plata puede introducirse en los poros mediante cualquier método adecuado, incluyendo impresión por serigrafía o de esténcil de una mezcla acuosa del metal, mezcla o aleación en un ligante orgánico en las trayectorias, o cubierta de las superficies de la zona de contacto de electrodo mediante, por ejemplo, imprimación, deposición de vapor o colocación en placa y originando que el metal, mezcla o aleación cubiertas entren en las trayectorias. La capa de níquel, preferentemente níquel comercialmente puro, en el lado de frente al ánodo puede tener un grosor en el rango de aproximadamente 10 hasta 1000 µ??, preferentemente 60 hasta 100 µ??. Para asegurar el contacto continuo de la capa de Ni con el cuerpo depurador durante el ciclo término prolongado de la pila de celda energética particularmente donde el cuerpo depurador es zirconia, puede colocarse una capa de plata, preferentemente Ag comercialmente pura de preferencia, en la zona de contacto de electrodo entre la cubierta de níquel y el lado de frente al ánodo del cuerpo dep rador de gas. Tal capa de plata puede tener un grosor en el rango de aproximadamente 10 hasta 1000 µ??, preferentemente 20 hasta 200 µ?? y convenientemente proporciona flexibilidad mejorada de la cubierta total en el lado del ánodo debido a su ductilidad. La aleación de Ag-Sn en el lado de frente al cátodo del cuerpo depurador preferentemente contiene desde aproximadamente 4 hasta - 16 -aproximadamente 20% en peso de Sn y puede tener un grosor en el rango de aproximadamente 1 0 hasta 1000 µ?t?, preferentemente 100 hasta 150 µ??. Una cubierta de aleación de Ag-Sn puede tener una capa superficial de Sn02) formada por ejemplo en la atmósfera de oxidación en el lado de frente al cátodo del depurador de gas. La capa superficial de Sn02 disminuye la pérdida de Ag por "evaporación" a las temperaturas elevadas de uso del depurador de gas. Para mejorar la conductividad eléctrica de la cubierta en el lado de frente al cátodo, la cubierta debe incluir hasta aproximadamente 10% en peso de dopantes tales como Pd y La. Cada una de las capas de cubierta puede aplicarse por cualquier medio adecuado, incluyendo impresión por serigrafía, cubierta por rotación, un proceso de deposición de vapor tal como pulverización magnetrónica, cubierta de mezcla y fusión de cinta. Como una alternativa a la cubierta de Ag-Sn, puede formarse una capa de plata en el lado de frente al cátodo del cuerpo depurador. La cubierta de plata en el lado del cátodo puede tener un grosor de 10 hasta 1000 µp?, preferentemente 50 hasta 250 µ??. La siguiente descripción se aplica a ambos aspectos de la invención, como lo hace la anterior discusión dé las cubiertas superficiales si se proporcionan en el depurador de gas del primer aspecto de la invención. La zirconia del depurador de gas puede estabilizarse por ¡tria, por ejemplo 3 a 10% en peso Y. Alternativamente, la zirconia puede incluir otros materiales, siempre y cuando retenga una estructura a base de - 17 -zirconia. Por ejemplo, la zirconia puede ser una alúmina de zirconia que tiene hasta 15% en peso o incluso hasta aproximadamente 20% en peso de alúmina. Por conveniencia, todos tales materiales son referidos posteriormente como zirconia. El grosor del cuerpo depurador es preferentemente de no más de 500 µ??, más preferentemente de substancialmente menos que eso con objeto de reducir el grosor total o altura y masa de una pila de celdas energéticas que utilizan el depurador o depuradores de gas, por ejemplo, en el rango de 50 hasta 250 µ??. Aunque podría utilizarse un grosor menor, el depurador de gas se hace difícil dé elaborar y se vuelve más difícil el asegurar que sea denso el material del cuerpo depurador, es decir, que sea hermético a los gases en el ensamble de pila de combustible. Pueden utilizarse grosores mayores pero son innecesarios y más preferentemente el grosor es de no más de 200 µ??. El cuerpo depurador puede formarse mediante cualquier medio adecuado, dependiendo particularmente del material y la forma del depurador. Un depurador de gas para utilizarse con una pila de combustible plana generalmente se encontrará en la forma de una placa y una placa de zirconia puede formarse, por ejemplo, mediante fusión de cinta del material verde y sinterización. Los métodos de manufactura adecuados pueden identificarse fácilmente y no forman parte de la presente invención. El cuerpo depurador puede conformarse en dos o más capas, por ejemplo, de zirconia, que pueden separarse por una capa de material eléctricamente conductor en contacto con las trayectorias de material eléctricamente conductor a través de las capas del cuerpo - 18 -depurador. Preferentemente, el material eléctricamente conductor en las trayectorias y la capa separadora es el mismo. Como ya se observó, el depurador de gas debe ser hermético a los gases utilizados en el ensamble de la pila de combustible y, más preferentemente, el material del cuerpo depurador es denso. Sin embargo, el material podría ser poroso, obstruyendo el material eléctricamente conductor los poros a través del grosor del material. Sin embargo, preferentemente, las trayectorias de material eléctricamente conductor se definen por perforaciones a través del cuerpo depurador. Por conveniencia, tales perforaciones preferentemente se extienden substancialmente de manera perpendicular a través del grosor del cuerpo depurador. Sin embargo, esto no es esencial y puede ser ventajoso para las trayectorias de material eléctricamente conductor que se inclinen en perpendicular. Cada trayectoria en el lado del ánodo del cuerpo depurador puede desplazarse con relación a una trayectoria conectada en el lado del cátodo para disminuir aún más el riesgo de fuga dé gases a través del depurador y/o el cuerpo depurador puede formarse como dos o más capas separadas por una capa o capas de material eléctricamente conductor que puede ser igual o diferente al material eléctricamente conductor en las trayectorias a través del cuerpo depurador, como se describe arriba. Cada trayectoria de material eléctricamente conductor a través del cuerpo depurador preferentemente tiene un diámetro o dimensión transversal promedio en el rango de 50 hasta 1000 µ?t?. Si las trayectorias se definen por perforaciones, las perforaciones pueden formarse durante la - 19 -elaboración del cuerpo depurador o subsecuentemente, por ejemplo, mediante corte por láser. El tamaño mínimo de las perforaciones es una función de la dificultad para su formación y la obstrucción de las mismas con el material eléctricamente conductor. Más preferentemente, la dimensión transversal promedio se encuentra en el rango de 200 hasta 400 µ??, por ejemplo de aproximadamente 300 µ?t?. El número mínimo de perforaciones es una función de su tamaño, la conductividad eléctrica del material para obstrucción y la corriente eléctrica a pasarse a través del depurador de gas. Si las perforaciones tienen una dimensión transversal promedio hacia el extremo superior del rango preferido, pueden ser de menor número y más ampliamente separadas. Preferentemente, el área total de las trayectorias de material eléctricamente conductor a través del cuerpo depurador se encuentra en el rango de 0.1 mm2 hasta 20 mm2 por 1000 mm2 de área superficial (medida solamente en un lado) de la zona de contacto de electrodo del cuerpo depurador, más preferentemente en el rango de 0.2 mm2 hasta 5 mm2 por 1000 mm2. En una modalidad actualmente preferida, existen 19 trayectorias de material eléctricamente conductor que tienen un diámetro promedio de aproxirnadamente 300 µ?? a través de una placa depuradora de gas que tiene una zona de contacto de electrodo o área depuradora de gas funcional de aproximadamente 5400 mm2. Ventajosamente, las trayectorias de material eléctricamente conductor también proporcionan trayectorias térmicamente conductoras para la transmisión de calor lejos de las pilas de combustible en lados opuestos del depurador de gas. - 20 - Pueden proporcionarse formaciones superficiales en la zona de contacto de electrodo del depurador de gas a fin de definir pasajes de flujo de gas, opcionalmente en conjunto con un colector de corriente separado. Las formaciones superficiales pueden encontrarse en la forma de bordes paralelos que pueden formarse íntegramente con el cuerpo depurador o pueden fijarse a las superficies del cuerpo depurador. Las formaciones superficiales pueden tener cualquier altura adecuada para proporcionar el flujo de gas necesario, por ejemplo, de hasta aproximadamente 750 µ??, preferentemente de aproximadamente 500 µ?? de altura. Ventajosamente, en una modalidad, las trayectorias eléctricamente conductoras en el cuerpo depurador se cubren por una instalación de bordes paralelos en arribos lados, que se extienden paralelos a la dirección deseada del flujo de gas. Los bordes en lados opuestos del depurador de gas pueden extenderse paralelos entre sí o perpendicularmente entre sí, dependiendo de si el gas combustible y el gas que contiene oxígeno se encuentran en co- o en contra-flujo, o en flujo transversal o de cruce. Los bordes pueden formarse de cualquier material adecuado que sea eléctricamente conductor y estructural y químicamente estable en el ambiente operativo de la pila de combustible y, al menos en el segundo aspecto de la invención, se unen convenientemente a Ni y las cubiertas de plata o Ag-Sn en el cuerpo depurador, o posiblemente a través de la cubierta de Ni hasta la sub-cubierta de Ag si se presenta. En una modalidad, los bordes en cada lado del depurador de gas se hacen del mismo material que el electrodo respectivo que contactan. Por lo tanto, el lado del cátodo, los bordes pueden formarse de una perovsquita conductora tal como manganato de estroncio de lantano, preferentemente cubierto con una cubierta de plata metálica de hasta aproximadamente 100 µ??, preferentemente de aproximadamente 50 µ?? de grosor. En el lado del ánodo, los bordes pueden formarse de un óxido metálico sinterizado, preferentemente con una cubierta de níquel metálico de hasta aproximadamente 100 µ??, preferentemente de aproximadamente 50 µp? de grosor.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se describirán ahora a manera de ejemplo diversas modalidad de una placa depuradora de gas de pila de combustible de acuerdo con la invención solamente con relación a los dibujos acompañantes, en los cuales: La Figura 1 es una vista lateral, agrandada, esquemática, de una pila de celdas energéticas que incorpora una modalidad de una placa depuradora de gas de acuerdo con la invención; La Figura 2 es una vista lateral, esquemática de una de las placas depuradoras de gas de pila de combustible de la Figura 1 durante su proceso de elaboración; La Figura 3 es una vista en planta de una pila de celdas energéticas que incorpora otra modalidad de placas depuradoras de gas de acuerdo con la invención; L^ Figura 4 es una vista en perspectiva, esquemática, agrandada, que mira hacia abajo, e ilustra la orientación general de las - 22 -placas de pila y las placas depuradoras de gas dentro de la pila mostrada en la Figura 3; La Figura 5 es una vista en perspectiva, esquemática, que mira hacia arriba, en las placas de pila y placas depuradoras de gas en las mismas posiciones agrandadas mostradas en la Figura 4; La Figura 6 es una vista en perspectiva del lado superior de una de las placas de pila mostradas en la Figura 4; La Figura 7 es una vista en perspectiva, despiezada del lado superior de una de las placas depuradoras de gas, mostradas en la Figura 4; La Figura 8 es una vista del lado inferior, despiezada, de la placa depuradora de gas, mostrada en la Figura 7; La Figura T es una vista transversal, esquemática, a través de una porción de un ensamble de sello de gas entre las placas mostradas en las Figuras 3 y 4; y La Figura 1 0 es una vista en perspectiva, agrandada, de otra modalidad de placa depuradora de gas de acuerdo con la invención , mostrada con una de dos placas de pila de combustible asociadas.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES DE LA INVENCIÓN Refiriéndose a la Figura 1 , se muestra una instalación 1 0 de pilas de combustible alternas 12 y placas depuradoras de gas 14 de acuerdo con la invención. Las pilas de combustible 12 son planas y comprenden una capa de soporte de electrolitos, de óxido, sólida 16 con una capa de ánodo 18 en un lado y una capa de cátodo 20 en el otro lado. - 23 - El electrolito es preferentemente un óxido metálico sinterizado de níquel-zirconia y el cátodo es preferentemente una perovsquita conductora, tal como manganato de estroncio de lantano. Tales pilas de combustible, de óxido, sólidas son muy conocidas y no se describirán de manera adicional. Cada placa depuradora de gas 14 tiene una estructura de emparedado de tres capas, con una primer y segunda capas externaé 22 y 24, y una tercer capa intermedia 26. Las capas, primera y segunda, se forman convenientemente de una zirconia para igualar substancialmente el CTE de la capa de soporte de electrolito 16 de las pilas de combustible 12. La zirconia puede estabilizarse por itria, pero podría ser, por ejemplo, una zirconia adicionada con alúmina con hasta 20% en peso de alúmina. La zirconia no es electrónicamente conductora y cada una de las capas, primera y segunda, 22 y 24, tiene una pluralidad de perforaciones 28 que se extienden en perpendicular a través de su grosor, las cuales se llenan con material obturador eléctricamente conductor de plata o en base a plata. En la modalidad preferida, el material obturador es un compuesto de 80% en peso de plata en vidrio. La Plata es comercialmente pura y el vidrio tiene una composición de 0.8-1 .2% en peso de Na20, 8.9-9.2% en peso de KzO, <0.1 % en peso de MgO, 1.4-1 .5% en peso de CaO, <0.1 % en peso de SrO, 3.1 -4.2% en peso de BaO, 7.2-10.2% en peso de B203, 6.2-6.6% en peso de Al203 y 68.8-70.4% en peso de Si02. Las perforaciones 28 en las capas, primera y segunda, en cada placa depuradora de gas 14 se desplazan a fin de que ninguna perforación - 24 -en la primer capa sea coincidente con una perforación en la segunda capa. El material de la tercer capa intermedia 26 es el mismo que el material obturador en las capas, primera y segunda, y tiene un grosor de menos de 60 µ?t?. Las perforaciones tienen una dimensión transversal promedio de aproximadamente 300 µ??, y el material obturador 30 sellas las perforaciones para presentar un área transversal total de material obturador en el rango de 0.2 hasta 5 mm2 por 1000 mm2 de área superficial de la zona de contacto de electrodo medida solamente en un lado de cada una de las capas, primera y segunda. La Figura 2 ilustra esquemáticamente un método para la formación de la placa depuradora de gas 14. En este método, una capa más gruesa de un precursor del material de la tercer capa intermedia, por ejemplo, de aproximadamente 200 µ??, se imprime por serigrafía sobre la superficie interna de la segunda capa 24. La impresión por serigrafía puede formarse a o cerca de la temperatura ambiente. El precursor es una mezcla formada por agitación mecánica de vidrio en polvo que tiene un tamaño de partícula de menos de 100 µ?? y un rango de tamaño promedio de 13 hasta 16 µ?t? y polvo de metal de plata que tiene un rango de tamaño de partícula de menos de 45 µ?? en ligante. Un sistema ligante adecuado es una combinación de tintas de impresión por serigrafía disponibles bajo el nombre comercial CERDEC y DURAMAX. Como se muestra en la Figura 2, algunos de los materiales cubiertos entran en las perforaciones 28 en la segunda capa durante el proceso de recubrimiento. La primer capa 22 se sobrepone entonces - 25 -sobre el material precursor cubierto de la tercer capa en la segunda capa, con las perforaciones 28 en la primer capa desplazada con relación a las perforaciones 28 en la segunda capa. Se aplica entonces suficiente presión a través de la primer capa 22, como se representa por las flechas hacia abajo en la Figura 2, para originar que fluya el material precursor. Esto reduce el material precursor de la tercer capa hasta el grosor deseado y forza al material compuesto aún más hacia las perforaciones 28 de la segunda capa 24, así como también hacia las perforaciones 28 en la primer capa 22, a fin de actuar como los obturadores eléctricamente conductores. La placa depurádora de gas se enciende entonces a una temperatura de aproximadamente 850 hasta 920°C para fundir el vidrio y sinterizar la plata en una trayectoria eléctricamente conductora, continua, en la matriz de vidrio. A la temperatura de operación de la pila de combustible, el vidrio en el compuesto en un fluido viscoso y forma una barrera de gas, mientras que la plata proporciona conductividad eléctrica. A temperaturas bajas, o al corte, el vidrio fundido/viscoso en el compuesto regresa a un estado sólido/rígido. Si el material compuesto se daña en esta condición, una vez que regresa a la temperatura de operación, el vidrio regresa a un estado fluido viscoso y recuperará sus propiedades sellantes. Puede adoptarse un proceso de formación similar cuando el material eléctricamente conductor comprende metal de plata, una mezcla de plata o aleación de plata, con el polvo de metal o aleación o polvos conformándose en una mezcla acuosa e imprimiéndose por serigrafía. Las superficies externas de la placa depuradora de gas 14 se - 26 -cubren entonces con capas conductoras de una aleación de Ag-Sn en el lado del cátodo y metal de níquel en el lado del ánodo, opcionalmente con una capa de plata entre el lado del ánodo y la cubierta de níquel, a fin de proteger las trayectorias eléctricamente conductoras. Una capa de Sn02 puede yacer sobre la cubierta de Ag-Sn. La ductilidad de las cubiertas puede disminuir las tensiones que surgen de la distribución de carga no uniforme en la pila de celdas energéticas debido a alturas ligeramente diferentes de los componentes. Las cubiertas también pueden actuar para llenar las perforaciones 28 desde el exterior y disminuir la formación de mechas del vidrio hacia capas porosas adyacentes de la pila de celdas energéticas, a fin de asegurar que las trayectorias eléctricamente conductoras se proporcionen a través de las perforaciones y la tercer capa intermedia desde una de las superficies externas hasta la otra superficie externa de la placa depuradora de gas 14, como se representa por las flechas hacia arriba en la Figura 1. El detalle adicional en los procesos de aplicación para las cubiertas se da a continuación. Refiriéndose nuevamente a la Figura 1 , un colector de corriente 32 se ilustra esquemáticamente entre el par superior de pilas de combustible 12 y la placa depuradora 14, y esto puede definir pasajes de flujo de gas entre las dos estructuras. Tales pasajes de flujo de gas son necesarios entre cada par de placas separadoras de gas, adyacentes, y pilas de combustible, pero se omiten de las Figuras 1 y 2 solamente por conveniencia. Se encuentran convenientemente en la forma de bordes en las superficies externas de las placas depuradoras de gas 14, sobre cualquiera de las cubiertas antes mencionadas, como se ilustra y describe - 27 -con relación a las Figuras 3 a 9. Refiriéndose a las Figuras 3, 4 y 5, un ensamble de pila de celdas energétipas, de óxido, sólidas, 102 comprende una pila 103 de placas de pila de combustible alternas 1 10 y placas depuradoras de gas 130 sostenidas dentro de un alojamiento tubular 104. Todas las placas de pila 1 10 son idénticas y todas las placas depuradoras 130 son idénticas. Como con las placas en las Figuras 1 y 2, típicamente podrían existir de 20 hasta 500 de cada una de estas placas en la pila. El gas combustible y el aire se suministran en un extremo axial del ensamble de pila y los gases de escape se recolectan en el otro extremo en un sistema colector de co-corriente. Cualquier extremo es adecuado para las funciones de suministro y escape de gases, pero el sistema colector puede encontrarse alternativamente a contra-corriente. En la modalidad a contra-corriente descrita, los suministros de combustible y aire se encuentran ambos en la parte inferior y los gases de escape se encuentran en la parte superior, pero en muchas circunstancias, se prefiere que el combustible se suministre desde la parte inferior y el aire se suministre desde la parte superior en una instalación a contra-corriente. Alternativamente, todos los suministros y escapes de gas pueden encontrarse en el mismo extremo. Refiriéndose a las Figuras 3 a 8, cada placa de pila 1 10 tiene una capa de ánodo, cuadrada, substancialmente central, en una cara superior de la placa de pila en base a electrolito y una capa de cátodo, cuadrada, substancialmente central, en una cara inferior de la placa de pila para formar una pila de combustible 1 12 substancialmente cuadrada. Las placas de pila 1 10 y las placas separadoras 130 tienen la - 28 -misma forma externa, que podría describirse como generalmente trilobular, o camino parcial entre un círculo y un triángulo. La forma podría describirse alternativamente como generalmente circular con tres lóbulos redondeados que se extienden a partir de la misma. Dos de los lóbulos 174 y 176 tienen el mismo tamaño y el tercer lóbulo 172 se extiende aproximadamente 50% más allá de los otros, circunferencialmente alrededor de la periferia de la placa. En cada lóbulo 172, 174 y 176, una abertura en forma de riñon (numerada 1 14, 1 16 y 1 18 en la placa de pila y 1 15, 1 17 y 1 19 en la placa depuradora, respectivamente) se extiende a través de la placa. Los lóbulos mayores 172 tienen las mayores aberturas 1 14 y 1 15. Un sistema de saliente o sellos en forma de bordes sobre las caras de las placas dirige el flujo de gas dentro de pila. Estos sellos se describen posteriormente con mayor detalle, pero se apreciará que pueden utilizarse otros tipos de sellos, incluyendo sellos de junta obturadora. Los colectores para la distribución de combustible y colección de gases de escape 105 y 106, respectivamente, (ver Figura 3) definidos por las tres series de aberturas alineadas 1 14 y 1 15, 1 16 y 117, y 1 18 y 1 9 en la pila de combustible y placas depuradoras de gas y formados por interbloqueo de los componentes de sello de las placas 1 10 y 130, conducen la entrada de combustible y las corrientes de gases de escape más allá del lado de aire de las placas hacia el lado del ánodo. Los sistemas colectores de suministro y recolección de aire 107 y 108, respectivamente, se crean por tres volúmenes formados entre la periferia de la pila 103 y la pared interior del alojamiento 104. El sistema colector 107 se forma esencialmente entre los lóbulos 174 y 176 de las placas y los - 29 -dos sistemas colectores de gases de escape 108 se forman esencialmente entre los lóbulos 172 y 174 y los lóbulos 172 y 176, respectivamente, de las placas. El sistema colector de entrada de aire 107 tiene una extensión angular que es aproximadamente 50% mayor que cada uno de los dos sistemas colectores de gases de escape 108 y es opuesto al sistema colector de entrada o distribución de combustible 105. Los sellos fibrosos deslizantes, alargados, respectivos, 109, se extienden a lo largo de la pila adyacente a los lóbulos 172, 174 y 176, entre la pila 103 y la pared interior del alojamiento 104 para separar el sistema colector de suministro de aire 107 de los dos sistemas colectores para recolección de aire 108. Los sellos fibrosos pueden permitir un grado de fuga entre los sistemas colectores 107 y 108, pero no es probable que esto sea nocivo para la operación de la pila. El alojamiento 104 se construye de un material de lámina de acero resistente al calor, adecuado, que puede revestirse con un material aislante adecuado, y se desliza en posición sobre la pila 103 después de que las placas 110 y 130 se han ensamblado juntas. En operación de la pila, el gas combustible fluye hacia arriba a través de la abertura más larga 1 14 que define un puerto de entrada en cada placa de pila 100 y (en la flecha A) a través de la cara del ánodo de pila de combustible, después divide su flujo (flechas B y C) para salir a través de las aberturas de puerto de escape 1 17 y 1 19, respectivamente, en la placa depuradora de gas adyacente 130. En la cara opuesta de la placa de pila 1 10, el aire, que ha pasado hasta el lado de la pila 103 a través del sistema colector de entrada 107 entre la pila y el alojamiento, - 30 -fluye hacia dentro (flecha D) desde la periferia de la pila 103 y a través de la cara del cátodo de pila de combustible, en contra-corriente al flujo de gas combustible a través del ánodo de pila de combustible, antes de dividir su flujo para salir (flechas E y F) desde la periferia de la pila 103 y continuando hacia arriba a través de los sistemas colectores de escape 108 hasta la parte superior de la pila. Refiriéndose a la Figura 6, la placa de pila generalmente plana 1 10 utilizada en la pula 103 se muestra con mayor detalle. La pila de combustible cuadrada 12 en la placa (el ánodo es visible) tiene una estructura soportada por electrolito con el material electrolito extendiéndose hacia fuera para formar el cuerpo principal de la placa 1 10. El electrolito es preferentemente una zirconia estabilizada con itria y materiales adecuados 3Y, 8Y y 10Y se conocen por aquellos en la materia. El ánodo es preferentemente un óxido metálico sinterizado de níquel-zirconia y el cátodo es preferentemente una perovsquita conductora, tal como manganato de estroncio de lantano. El lado inferior de la placa de pila 1 10 y el cátodo son visibles en la Figura 5. Un par de salientes paralelas 120 y 121 se proyectan desde la superficie plana 124 de la placa de pila 1 10, formando un valle o ranura 122 entre las mismas. La superficie 124 es la superficie superior de ánodo de la placa de celda cuando la pila se orienta para usarse. Las salientes se forman de zirconia y pueden formarse íntegramente con el cuerpo principal de la placa o pueden formarse por separado, por ejemplo, a partir de una mezcla acuosa impresa por serigrafía, y se incendian en relación integral con el cuerpo principal. Cada saliente 120 y 121 forma una - 31 -trayectoria continua o bucle cerrado hacia fuera de las aberturas 1 14, 1 16 y 1 18 a través de la placa de pila y alrededor del perímetro de la región con la cual se permite contacto del gas combustible. En particular, el bucle cerrado definido por las salientes 120 y 121 se extiende a lo largo del ánodo para dirigir el gas combustible proveniente de la abertura de entrada 1 14 sobre el ánodo. En todas las Figuras 3 a 9, el grosor de las placas 1 10 y 130 y la altura de las salientes se muestran exagerados en gran medida a fin de ayudar a la explicación de los componentes. En esta modalidad, la pila de combustible es de 2500 mm2, la placa de pila es de 150 µ?? de grosor y las salientes son de aproximadamente 500 µ?? de altura, 1 mm de amplitud y aproximadamente 2 mm de separación. En el lado del cátodo, inferior, 154 de cada placa de pila de combustible 1 10, como se muestra en la Figura 5, una sola saliente respectiva 134 ( que corresponde a las salientes 120 y 121 en término de tamaño y la manera como se forma) se extiende desde la superficie plana 154 alrededor de cada una de las aberturas 1 14, 1 16 y 1 18 a través de la placa. Cada una de las salientes 134 alrededor de las aberturas 1 16 y 1 18 tiene una extremidad 135 que se extiende hacia el interior y hacia la abertura 1 14 (pero cerca de la misma) a lo largo de la capa de cátodo de la pila de combustible 1 12 para ayudar a guiar el aire entrante sobre el cátodo. Una de las salientes 134 también se muestra en la Figura 9 y el uso de los sellos de saliente se describe con relación a esa Figura. Las Figuras 7 y 8 muestran la placa depuradora de gas plana 130 con mayor detalle. En la Figura 7, la superficie 133 es la superficie de - 32 -contacto con cátodo, superior, de la placa separadora 130 cuando la pila se orienta para uso. Los pares respectivos de salientes paralelas 136 y 137 se proyectan desde la superficie plana 133 de la placa depuradora 130, formando valles o ranuras 138 entre las mismas. Los pares de salientes paralelas 136 y 137 corresponden a las salientes 120 y 121 en términos de tamaño, separación y la manera como se forman, pero se extienden alrededor de las aberturas 1 15, 1 17 y 1 19 a través de la placa 130 para cooperar con las salientes 134 en el lado del cátodo de la placa de pilad e combustible adyacente 1 1 0. Las salientes respectivas 136 asociadas con las aberturas 1 17 y 1 19 tienen, cada una, una extremidad de doble pared 139 que se encuentra cerca de su extremo distal para cooperar con y recibir la extremidad 135 de la saliente correspondiente 134. En el lado de contacto con el ánodo, inferior, 132, de cada placa depuradora de gas 130, se muestra una sola saliente 142 en la Figura 8 y parcialmente en la Figura 7. La saliente 142 corresponde a las salientes 120 y 121 en términos de tamaño y la manera como se forma, y forma una trayectoria continua hacia fuera de las aberturas 1 15, 1 17 y 1 1 9 a través de la placa 130 y alrededor del perímetro de la región que permite contactar al gas combustible. El perfil de la saliente 142 corresponde a la ranura 122 entre las salientes 120 y 121 en la superficie del ánodo de la placa de pila de combustible adyacente 1 10 y coopera con aquellas salientes en la formación de un sello. Como se explica a continuación, con relación a la Figura 9, el sellante de vidrio 140 se utiliza en ambos valles 122 y 138 para formar un - 33 -sello entre las salientes. Cada placa depuradora 130 se elabora a partir de una zirconia para igualar substancialmente el CTE del cuerpo principal de las placas de pila 1 1 0. Esto reduce enormemente las tensiones térmicas en el ensamble durante el inicio, operación y corte. La zirconia puede estabilizarse con ¡tria, pero podría ser, por ejemplo, una zirconia adicionada con alúmina con hasta 20% en peso de alúmina, preferentemente hasta 15% en peso de alúmina. La zirconia no es eléctricamente conductora y la placa depuradora 130 tiene una instalación de perforaciones 150 que se extienden perpendicularmente a través de todo su grosor, que se llenan con un material obturador, eléctricamente conductor. Estas perforaciones pueden formarse mediante corte por láser y ocupar una región en la placa 130 que es directamente opuesta a la región ocupada por la pila de combustible 112 en la placa 1 10. El material obturador puede ser plata metálica (comercialmente pura) que se coloca en placas en las perforaciones mediante técnicas de impresión o colocación en placas, estándares. Alternativamente, las perforaciones pueden llenarse con una mezcla de placa, una aleación de plata o un compuesto de plata, tal como un compuesto de plata, mezcla de plata o aleación de plata en vidrio. Los elementos de aleación o materiales adecuados incluyen oro, paladio o platino. Alternativamente, la plata puede mezclarse con acero inoxidable, por ejemplo, como polvos antes de la sinterización en las perforaciones. En la modalidad preferida, las perforaciones se llenan con un compuesto de plata-vidrio del tipo y de la misma manera descrita con relación a las - 34 - Figuras 1 y 2 (excepto por la etapa de compresión , ya que la placa depuradora 1 30 se forma de un sola capa de zirconia correspondiente en general a la capa 24 en las Figuras 1 y 2). Las perforaciones tienen una dimensión transversal promedio de aproximadamente 300 µp? y el material obturador sella las perforaciones para presentar un área transversal total de un material obturador en el rango de 0.2 hasta 5 mm2 por 1 000 mm2 de la zona de contacto con electrodo (medida solamente en un lado de la placa 1 30). El obturador a base de plata eléctricamente conductora que llena cada perforación se coloca en placa con una cubierta protectora de Ni en el lado del ánodo y una cubierta de Ag o Ag-Sn en el lado del cátodo. Las cubiertas se extienden sobre la zona de contacto de electrodo entera de la placa. La cubierta de níquel puede tener una sub-cubierta de Ag para ayudar a Ni ai enlace al cuerpo depurador y a mejorar el desempeño de la cubierta del lado del ánodo. Una cubierta de Ag-Sn puede tener una capa superficial de Sn02 como resultado de oxidarse. Tales cubiertas, por ejemplo, mediante impresión por serigrafía de materiales en polvo en un ligante y la posterior ignición, pueden actuar para llenar las perforaciones 150 desde el exterior a fin de asegurar que las trayectorias eléctricamente conductoras se proporcionen a través de perforaciones desde una de las superficies externas hasta la otra superficie externa de la placa depuradora de gas. Solamente a manera de ejemplo, la cubierta de níquel, la sub-cubierta de Ag (si se presenta) y de Ag-Sn pueden tener grosores en el rango de 60-1 00 µp?, 20-200 µ?t? y 1 00-1 50 µp?, respectivamente. La cubierta alternativa de Ag en el lado del cátodo puede tener un grosor en - 35 -el rango de 50 hasta 250 µ??. Los materiales de cubierta pueden aplicarse mediante cualquier proceso adecuado para lograr el grosor y la consistencia requeridos, incluyendo impresión por serigrafía de una pasta del metal, polvo de metales o de aleación hechos mediante el uso de un ligante adecuado, cubierta de rotación mediante el uso de una suspensión del metal, polvo de metales o de aleación, un proceso de deposición por vapor físico tal como pulverización magnetrónica, cubierta de mezcla acuosa o fusión de cinta. En una modalidad particular, una cubierta de níquel que tiene un grosor de aproximadamente 80 µ?? se formó en el lado del ánodo de la zona de contacto de electrodo mediante impresión por serigrafía de una pasta de polvo de Ni en un ligante orgánico comercialmente disponible adecuado, sin sub-cubierta de Ag e incendiando después la capa de Ni. Inicialmente, la capa de Ni se oxidó en una primer ignición. Durante una ignición posterior, en una atmósfera reductora tal como hidrógeno o gas combustible, el óxido de Ni se redujo y la capa de Ni se enlazó activamente a la zona de contacto de electrodo en el lado del ánodo de la placa depuradora de gas para disminuir la resistencia al contacto, proteger al material obturador en ios sellos y proporcionar un grado de flexibilidad dentro de la pila como resultado de la ductilidad de la capa de níquel. En la modalidad particular, en el lado del cátodo, una capa de aleación de Ag-Sn que tiene un grosor de aproximadamente 140 µ?? se produjo en la zona de contacto de electrodo mediante impresión por serigrafía de una pasta del polvo de aleación en un ligante orgánico. El - 36 -polvo de la aleación contenía 8 a 1 0% en peso de Sn en Ag. La impresión por serigrafía se siguió por calentamiento de la cubierta a una temperatura en el rango de 500 hasta 950°C en una atmósfera oxidante, durante la cual se formó una capa superficial continua de Sn02 en la cubierta. Como con la capa de níquel, la capa de aleación de Ag-Sn protege al material obturador en las perforaciones, disminuye la resistencia al contacto de la placa depuradora de gas y proporciona un grado de flexibilidad debido a su ductilidad. Una instalación de bordes paralelos 148 se coloca paralela a la corriente de flujo de aire en la zona de contacto de electrodo 133 de cada placa 130. Estos bordes 148 se alinean cada uno sobre una hilera de perforaciones correspondientes 1 50 y sobre la cubierta de Ag-Sn. Para ayudar a la explicación , aproximadamente la mitad de ios bordes 148 se ha retirado en lás Figuras 4 y 7. Los bordes 148 llevan a cabo dos funciones principales. Primero, proporcionan una trayectoria conductora entre el material obturador en las perforaciones 150 y la cubierta de Ag-Sn y la pila de combustible 1 12. En segundo lugar, proporcionan soporte físico para abrazar la placa de pila delgada y frágil así como también medios para distribuir los flujos de gas en los espacios angostos entre las placas de pila y las placas depuradoras. Los bordes 148 necesitan así ser tanto eléctricamente conductores como estructuralmente estables. Los bordes 148 son de aproximadamente 500 µ?? de altura y podrían hacerse de una perovsquita conductora, tal como el material de LS del cátodo, opcionalmente con una cubierta de plata metálica de aproximadamente 50 µ?t? de grosor sobre los bordes. - 37 - En el lado inferior de la placa 130 (es decir, la superficie 132 mostrada en la Figura 8), las hileras de perforaciones obturadas 150 y la cubierta de Ni se cubren por una instalación de bordes paralelos 162 que se colocan paralelos a la corriente de flujo de gas combustible. De nuevo, aproximadamente la mitad de los bordes 162 se despieza en las Figuras 5 y 8 para ayudar a la visualización de la estructura. Los bordes 162 se desempeñan como un colector de corriente mediante lo cual la corriente se conduce entre el material obturador en las perforaciones 1 50 y la cubierta de Ni y el ánodo. También proporcionan soporte físico a la placa de pila y proporcionan adicionalmente medios para dirigir y distribuir los flujos de gas en los espacios angostos entre las placas de pila y las placas depuradoras. Los bordes son de aproximadamente 500 µ?t? de altura y podrían formarse del mismo material que el ánodo, opcionalmente con una sobre capa de níquel (aproximadamente de 50 µ?? de grosor). Refiriéndose a la Figura 9, un depósito de sellante de vidrio 140 se localiza en el valle 138 entre las salientes 136 y 137 y se comprime mediante la saliente 1 34. Cada saliente tiene un perfil ahusado con rebordes que se inclinan de manera opuesta y una superficie distal. Una instalación similar se aplica entre las salientes 120 y 121 y la saliente 142, pero no se describirá por separado. Durante la elaboración, el vidrio se introduce como un polvo y la pila se ensambla antes de que la pila se caliente para fundir el vidrio con objeto de formar el sello requerido. Por lo tanto, no se requiere ligante. En operación de la pila, el sellante de vidrio 140 se funde por completo pero altamente viscoso y se retiene en el valle 138 por una de las siguientes tres opciones no mostradas en la - 38 - Figura 9. El vidrio ventajosamente tiene un rango de composición de 0-0.7% en peso de Li20, 0-1 .2% en peso de Na20, 5-15% en peso de K20, 0-2% en peso de MgO, 2-8% en peso de CaO, 0-2% en peso de SrO, 2-12% en peso de BaO, 2-10% en peso de B203, 2-7% en peso de Al203, 50-70% en peso de Si02 y 0-2% en peso de Zr02. En una opción de modalidad, el pico superficial distal 151 de la saliente 134 contacta el suelo 156 de la ranura 138, dejando al menos uno de los lados 152 de la saliente 134 libre de los lados 158 de la ranura y dejando las superficies distales 160 y 161 de las salientes 136 y 137 libres de la superficie basal 154 de la placa 110. En este caso, el sellante de vidrio 140 se retendría por tensión superficial entre los lados separados 152 y 158. En una segunda y preferida opción de modalidad, las superficies distales 160 y 161 contactan la superficie basal 154 dejando al menos uno de los lados 152 libre de los lados 158 y la superficie distal 151 libre del suelo 156. En este caso, el sellante 140 se retendría entre la superficie distal 151 de la saliente 134 y el suelo 156, con cierto desplazamiento hacia fuera entre los bordes separados 152 y 158. En una tercer opción de modalidad, ambos lados 152 se embragarían entre lados correspondientes 158, dejando las superficies distales 160 y 161 libres de la superficie basal 154 y la superficie distal 151 libre del suelo 156. En este caso, el sellante 140 llenaría el volumen entre la superficie distal 151 y el suelo 156. Refiriéndose ahora a la Figura 10, se muestra (a manera agrandada) una placa de pila de combustible 210 sobrepuesta a la placa - 39 -depuradora de gas 212. En uso, las placas 210 y 212 se encuentran substancialmente en contacto al menos frente a frénte y habría una pila de placas de pila de combustible alternas 210 y placas depuradoras de gas 212. Las placas 210 y 212 se observan en una vista en perspectiva desde arriba con una capa de cátodo 214 visible en una capa de electrolito 216 en la placa de pila de combustible 210. Una capa de ánodo (no visible) correspondiente a la capa de cátodo 214 se proporciona en el lado inferior (en el dibujo) de la placa de pila de combustible, La pila de combustible y las placas depuradoras de gas 210 y 212 son generalmente circulares y se conectan internamente con una abertura de entrada de combustible 218, una abertura de salida de combustible 220, aberturas de entrada de aire 222 y aberturas de salida de aire 224, las cuales se alinean respectivamente cuando se apilan las placas. Un sello de tipo junta obturadora 226 y 228, respectivamente, se proporciona en la cara superior (en el dibujo) de cada una de las placas de pila de combustible y depuradora de gas 210 y 212. Los sellos de tipo junta obturadora 226 y 228 se forman convenientemente de una composición de vidrio o un compuesto de vidrio. El sello 226 tiene puertos de entrada de aire 230 asociados con los pasajes de entrada de aire y los puertos de salida de aire 232 asociados con los pasajes de salida de aire 224 para permitir que el aire fluya a través de la capa de cátodo 214 entre el cátodo y las placas depuradoras de gas adyacentes (no mostradas). El sello 226 se extiende por completo alrededor del pasaje de entrada de combustible 218 y el - 40 -pasaje de salida 220 para evitar que el combustible fluya sobre el lado del cátodo de la placa de pila de combustible 210. De manera correspondiente, el sello 228 en la placa depuradora de gas 212 se extienden por completo alrededor de los pasajes de entrada de aire 222 y los pasajes de salida de aire 224, pero solamente alrededor del exterior del pasaje de entrada de combustible 218 y el pasaje de salida 220 a fin de que el gas combustible pueda fluir desde el pasaje de entrada de combustible 218, a través del ánodo, entre la placa de pila de combustible 210 y la placa depuradora de gas adyacente 212, antes de salir a través del pasaje de salida de combustible 220. Se proporcionan medios (no mostrados) para distribuir el gas reactivo a través del electrodo respectivo y para proporcionar soporte a todas las placas 210 y 212 en una pila de celdas energéticas. Tales medios pueden encontrarse en la forma de formaciones superficiales en la placa depuradora de gas 212, por ejemplo, como se describe con relación a las Figuras 3 a 9, o en la placa de pila de combustible 210. Alternativamente, el gas puede distribuirse por un miembro separado entre las placas, tal como una malla o estructura corrugada, que también puede actuar como un colector de corriente. Como antes, el material de cátodo es preferentemente una perovsquita conductora tal como manganato de estroncio de lantano que es poroso, y el ánodo se forma preferentemente de un óxido metálico sinterizado de níquel-zirconia, poroso. La capa de electrolitos 216 es preferentemente una zirconia estabilizada con ¡tria tal como 3Y, 8Y o 10Y y se extiende más allá de las - 41 -capas de electrodo para definir los pasajes de entrada y salida de combustible y aire conectados de manera interna a través de las mismas, a fin de soportar el sello 226 y proporcionar una superficie de contacto para el sello 228 en la placa depuradora de gas 212. La placa depuradora de gas tiene un perfil similar a la placa de pila de combustible 210 y también se forma ventajosamente de una zirconia para igualar substancialmente el CTE de la capa de electrolito 216 de la pila de combustible. La zirconia de la placa depuradora de gas 212 puede estabilizarse por itria, pero podría ser, por ejemplo, una zirconia adicionada con alúmina con hasta 20% en peso de alúmina. Ya que la zirconia no es eléctricamente conductora y una de las funciones de la placa depuradora de gas 212 es transmitir corriente eléctrica desde una pila de combustible hasta la siguiente a través de la pila, los pasajes eléctricamente conductores 234 se proporcionan a través del grosor de una porción central plana o zona de contacto de electrodo 240 de la placa depuradora de gas correspondiente en forma y tamaño al electrodo adyacente. Los pasajes 234 comprenden perforaciones substancialmente perpendiculares a través de la placa 212 que contiene un material de plata o a base de plata como se describe con relación a las Figuras 1 a 9. Aunque los pasajes 234 a través de la placa depuradora de gas 212 se ilustran como visibles, se cubrirían con una cubierta eléctricamente conductora a través de la porción central 236 en cada lado, también según se describió previamente en la presente. Aunque la descripción anterior incluye las modalidades preferidas de la invención, debe entenderse que pueden introducirse - 42 -muchas variaciones, alteraciones, modificaciones y/o adiciones en las construcciones e instalaciones de partes previamente descritas sin apartarse de las características esenciales o el espíritu o ámbito de la invención. Otros aspectos de los depuradores de gas descritos en la presente y sus uso se exponen y reivindican en las solicitudes de patente co-pendientes Internacionales presentadas de manera concurrente con la misma, tituladas Configuración de Pila de Celdas Energéticas de Óxido Sólidas y Sello para una Pila de Celdas Energéticas, respectivamente reclamando la prioridad de las solicitudes de patente provisionales Australianas PR6364 y PR6366, presentadas el 13 de Julio del 2001 y los contenidos de ambas dichas solicitudes de patente Internacionales copendientes y de su fase nacional US equivalentes se incorporan en la presente para referencia. También se entenderá que la palabra "comprende" y las variaciones tales como "comprendiendo" y "comprenden", según se utiliza en esta especificación, a menos que el contexto lo requiera de otro modo, intenta implicar la inclusión de una característica o características establecidas pero no debe tomarse como exclusión de la presencia de otra característica o características. La referencia a cualquier técnica anterior en esta especificación no es ni debe tomarse como un reconocimiento o cualquier forma de sugestión de que tal técnica anterior forma parte del conocimiento general.

Claims (1)

  1. - 43 - REIVINDICACIONES 1 . Un depurador de gas de pila de combustible para utilizarse entre dos pilas de combustible, de óxido, sólidas, teniendo el depurador de gas un cuerpo depurador con un lado de frente al ánodo y un lado de frente al cátodo y con trayectorias de material eléctricamente conductor a través del mismo desde el lado de frente al ánodo hasta el lado de frente al cátodo en una zona de contacto de electrodo, en donde el material eléctricamente conductor que forma al menos parte de la longitud de cada trayectoria es un compuesto de plata-vidrio. 2. Un depurador de gas según la reivindicación 1 , caracterizado porque el material del cuerpo depurador es zirconia. 3. Un depurador de gas según ía reivindicación 2, caracterizado porque la zirconia contiene hasta aproximadamente 20% en peso de alúmina. 4. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el compuesto de plata-vidrio contiene desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 40% en peso de vidrio. 5. Un depurador de gas según la reivindicación 4, caracterizado porque el compuesto de plata-vidrio contiene desde aproximadamente 15 hasta aproximadamente 30% en peso de vidrio. 6. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la plata en el compuesto de plata-vidrio es plata comercialmente pura. 7. Un depurador de gas según cualquiera de las - 44 -reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la plata en el compuesto de plata-vidrio es una aleación o mezcla de plata. 8. Un depurador de gas según la reivindicación 7, caracterizado porque la plata es una aleación o mezcla con cualquiera o varios de oro, paladio, platino y acero inoxidable. 9. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el vidrio en el compuesto de plata-vidrio es estable contra cristalización. 10. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el vidrio en el compuesto de plata-vidrio es un vidrio elevado en sílice. 1 1. Un depurador de gas según la reivindicación 10, caracterizado porque la composición del vidrio es de 0-5.5% en peso de Na20, 8-14% en peso de K20, 0-2.2% en peso de MgO, 1 -3% en peso de CaO, 0-6% en peso de SrO, 0-8% en peso de BaO, 6-20% en peso de B203, 3-7% en peso de Al203, 58-76% en peso de Si02 y 0-10% en peso de Zr02. 12. Un depurador de gas según la reivindicación 1 1 , caracterizado porque la composición del vidrio es de 0-2.0% en peso de Na20, 8-13.5% en peso de K20, 0-0.05% en peso de MgO, 1-1.6% en peso de CaO, 0.5-1 % en peso de SrO, 0-4.4% en peso de BaO, 6-20% en peso de B203, 3-6.0% en peso de Al203, 60-75% en peso de S¡02 y 0-5.0% en peso de Zr02. 13. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque se proporciona una cubierta - 45 -eléctricamente conductora, respectiva, en el compuesto de plata-vidrio en el lado de frente al ánodo y en el lado de frente al cátodo del cuerpo depurador. 14. Un depurador de gas según la reivindicación 13, caracterizado porque cada una de dichas cubiertas se extiende sobre la zona de contacto de electrodo, respectiva. 15. Un depurador de gas según la reivindicación 13 o reivindicación 14, caracterizado porque la cubierta en el lado de frente al cátodo es de Ag o aleación de Ag. 16. Un depurador de gas de pila de combustible para utilizarse entre dos pilas de combustible de óxido, sólidas, teniendo el depurador de gas un cuerpo a base de zirconia con un lado de frente al ánodo y un lado de frente al cátodo y con trayectorias de material eléctricamente conductor a través del mismo desde el lado de frente al ánodo hasta el lado de frente al cátodo en una zona de contacto de electrodo del cuerpo depurador, en donde el material eléctricamente conductor que forma al menos parte de la longitud de cada trayectoria es plata o un material a base de plata y en donde una cubierta de níquel en la zona de contacto de electrodo en el lado de frente al ánodo yace sobre dicho material de plata o a base de plata en las trayectorias de material eléctricamente conductor y una cubierta de Ag o aleación de Ág-Sn en la zona de contacto de electrodo en el lado de frente al cátodo yace sobre dicho material de plata o a base de plata en las trayectorias de material eléctricamente conductor. 17. Un depurador de gas según la reivindicación 16, - 46 -caracterizado porque la zirconia del cuerpo depurador se estabiliza por itria. 18. Un depurador de gas según la reivindicación 16, caracterizado porque la zirconia del cuerpo depurador contiene hasta aproximadamente 20% en peso de alúmina. 19. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque el material de plata o a base de plata es plata metálica. 20. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque el material de plata o a base de plata es una aleación o mezcla de plata. 21 . Un depurador de gas según la reivindicación 20, caracterizado porque la plata es una aleación o mezcla con uno o varios de oro, paladio, platino y acero inoxidable. 22. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque el compuesto de plata o a base de plata es un compuesto de plata-vidrio. 23. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 22, caracterizado porque la cubierta en el lado de frente al ánodo es de níquel comercialmente puro. 24. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 23, caracterizado porque la capa de níquel en el lado de frente al ánodo tiene un grosor en el rango de 10 hasta 1000 µ?t?. 25. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 24, caracterizado porque una capa de plata se coloca - 47 - en la zona de contacto de electrodo entre la cubierta de níquel y el lado de frente al ánodo del cuerpo depurador de gas. 26. Un depu rador de gas segú n la reivindicación 25, caracterizado porq ue la capa de plata comprende plata comercia lmente pura . 27. Un depurador de gas según la reivindicación 25 o reivindicación 26, caracterizado porq ue la capa de plata tiene u n g rosor en el rango de 10 hasta 1000 µ?t? . 28. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 27 , caracterizado porque la cubierta en el lado de frente al cátodo es una aleación de Ag-Sn q ue contiene desde aproximadamente 4 hasta aproximadamente 20% en peso de Sn . 29. Un depu rador de gas seg ún cualquiera de las reivindicaciones 15 a 28 , caracterizado porque la cubierta en el lado de frente al cátodo es una aleación de Ag-Sn que incluye hasta 10% en peso de dopantes para mejorar la conductividad eléctrica de dicha cubierta . 30. Un depurador de gas seg ún cualq uiera de las reivindicaciones 1 5 a 29 , caracterizado porque la cubierta en el lado de frente al cátodo es una aleación de Ag-Sn y tiene un grosor en el rango de 1 0 hasta 1 000 µt?. 31 . Un depu rador de gas seg ún cualquiera de las reivindicaciones 1 5 a 30, caracterizado porq ue la cubierta en el lado de frente al cátodo es una aleación de Ag-Sn que tiene una capa superficial de Sn02. 32. Un depurador de gas según cualq uiera de las - 48 -reivindicaciones 15 a 27, caracterizado porque la cubierta en el lado de frente al cátodo es de plata comercialmente pura y tiene un grosor en el rango de 50 hasta 250 µ??. 33. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32, caracterizado porque las trayectorias de material eléctricamente conductor se forman en perforaciones a través del cuerpo depurador. 34. Un depurador de gas según la reivindicación 33, caracterizado porque las perforaciones se extienden perpendicularmente a través del grosor del cuerpo depurador. 35. Un depurador de gas según la reivindicación 34, caracterizado porque cada trayectoria de material eléctricamente conductor en el lado del ánodo del cuerpo separador se desplaza con relación a una trayectoria conectada de material eléctricamente conductor en el lado del cátodo. 36. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, caracterizado porque cada trayectoria de material eléctricamente conductor tiene una dimensión transversal promedio en el rango de 50 hasta 1000 µp?. 37. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 36, caracterizado porque el área total de las trayectorias de material eléctricamente conductor a través del cuerpo depurador se encuentra en el rango de 0.1 hasta 20 mm2 por 1000 mm2 de área superficial (medida solamente en un lado) de la zona de contacto de electrodo. - 49 - 38. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 37, caracterizado porque el cuerpo depurador se encuentra en la forma de una placa. 39. Un depurador de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 38, caracterizado porque las formaciones superficiales que definen pasajes de flujo de gas entre las mismas se proporcionan en cada uno de los lados de frente al ánodo y de frente al cátodo en la zona de contacto de electrodo, siendo dichas formaciones superficiales eléctricamente conductoras y yaciendo sobre las trayectorias de material eléctricamente conductor. 40. Un depurador de gas según la reivindicación 39, caracterizado porque las formaciones superficiales en el lado del ánodo se forman de material de ánodo de pila de combustible, de óxido, sólida y las formaciones superficiales en el lado del cátodo se forman de material de cátodo de pila de combustible, de óxido, sólida, uniéndose dichas formaciones superficiales al cuerpo depurador o a cualquier cubierta en la zona de contacto de electrodo. 41 . Un depurador de gas según la reivindicación 39 o reivindicación 40, caracterizado porque una cubierta eléctricamente conductora, respectiva, se proporciona sobre las formaciones superficiales en el lado de frente al ánodo y en el lado de frente al cátodo. 42. Un depurador de gas según la reivindicación 41 , caracterizado porque la cubierta en las formaciones superficiales en el lado de frente al cátodo es de plata metálica. 43. Un depurador de gas según la reivindicación 41 o RESUME N Un depurador de gas de pilas combustible (212) para utilizarse entre dos pila combustibles, de óxido, sólidas, (210) y que tienen un cuerpo separador con un lado de frente al ánodo y un lado de frente al cátodo y con trayectorias (234) de material eléctricamente conductivo a través de las mismas en una zona de contacto de electrodos (236). En un primer aspecto, el material eléctricamente conductivo comprende un compuesto de plata-vidrio, que preferentemente contiene 15 a 30% en peso de vidrio. En este aspecto, el material del cuerpo separador es zirconio, y la plata es comercialmente pura, una mezcla de plata o una aleación de plata. En otro aspecto, el material del cuerpo separador es zirconia, el material eléctricamente conductor comprende plata o un material a base de plata, una cubierta de níquel se forma sobre la zona que contacta el electrodo (236) sobre el lado de frente al ánodo, preferentemente con una sub-cubierta de Ag y una cubierta de una aleación de Ag-Sn se forma en la zona de contacto del electrodo (236) en el lado del cátodo.
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