INPI (21) BR 102015017672-4 A2 (22) Dt d Dpósit: 24/07/2015 *BR102015017672A Rpúblic Fdrtiv d Brsil Ministéri d Indústri, Cmérci Extrir Srviçs Institut Ncinl d Prpridd Industril (43) Dt d Publicçã: 31/01/2017 (54) Títul: DISPOSITIVO PARA ANÁLISE DE RENDIMENTO ELETROQUÍMICO E ELÉTRICO DE CÉLULA A COMBUSTÍVEL (51) Int. Cl.: G01R 31/36; H01M 8/04 (73) Titulr(s): UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL, COMPANHIA ESTADUAL DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA - CEEE-D (72) Invntr(s): GUSTAVO ALBERTO LUDWIG; CÉLIA DE FRAGA MALFATTI; MATIAS DE ANGELIS KORB; CARLOS PEREZ BERGMANN (57) Rsum: DISPOSITIVO PARA ANÁLISE DE RENDIMENTO ELETROQUÍMICO E ELÉTRICO DE CÉLULA A COMBUSTÍVEL. A prsnt invnçã dscrv um dispsitiv pr nális d rndimnt ltrquímic létric d célul cmbustívl d tip óxid sólid SOFC (ITSOFC HTSOFC). A utilizçã dss dispsitiv prmit vlir dsmpnh d cátd, d ltrólit d ând d um célul cmbustívl unitári qu pr m lts tmprturs, cm rquittur simplificd, qu fcilit clcçã, rmçã vdçã d mstr m tst. A prsnt invnçã stá situd n cmp d Eltrquímic d Engnhri Elétric.
1 [0001] dism;iti~;~r....,.....,,.. "' v::;111r ri~ ~~rnn,:mrln um célul cmbustívl A prsnt mv nç;:ã El~truímic:: d Engnhri ~lt trir :::~ (prm m méc:lis tnnptrtuj (prm m Ín"'tÍI"'C! llb~rct sss num rçã [0003] qu trr1bé1m d célul cnsist pr um pr [0004] v111r s prpn~dlls tísi!cs s u ss tip s
1 [0005] um pr A mntgm d d1s:pm;,1tí'v'o pr r1lizéiçã. cmbustívl d tip n su n IJII;'II.H. Es~;s ç;::nuu... ~~ viibiliz;m qu mis n m létric [0007] midd digitl m~slv'l cm d sm qul nn:=!r.í~~:: ~l!líçãl cm ss djs,psltrv. l-~7'1=im micjl um tr!:ll""'<:l:nni<:l: ::lnr d prssã, um válvul slnid um térmic. dss dispsitiv um [0008] vrs Cl:l"ll"'rt::> um ~.~c u' crnbijstirvl crnp(:>si~(ã d cmbustívl, tn.~i3n I"'Oir!:lt11. intrn cmbustívis. pr indicçã prâmtrs é cntrl nális d um d céluls invés d um célul unitári,
1 [0009] um J,Jv;:,;::.ul um mtcl'1isi110 fic:int pr vdlç~l [0010] 3 cmbustívl, ~>s cmbustívl x11nt cm um cm: [0011] vrs um djspm>ttr'ii'o nd é utilizct um tsts m [001 frm qu.,vruvc~v s ti\fid~ld lnucn1'l\ll:l fn:=>lntc st~d [0013]
4/11 Sumári d Invnçã [0014] n prs1s vdlç,si impdir II;:)LIUI i::! u vzmnt simplificd [0015] É bjt prcis~i [0016] A (V) um ct~jd {N), um ând um ltrólit dtsp:st n rirnailr câmr (U) impdind cntt ntr um primir intrcnctr n d cátd {M); um primir mte~rcione~ctcjr n ld d ând um primir cntt n ld d ctc:>d (I} cn1ctd int,rcrlct~r d mns mns um mns um mns um
1 é t: vviuiq ~OY'nhll~tÍ!VF!I fc:ilitc~f um c1m~tn c~)z [0017] cm ínú~~:ss1s rt..<~.rr rn~ m dtlhs sutrcie!nte!s pr su rp~rctuçã. Brv Dscriçã d.s Figurs r~snt inu.nt Õt"\ sus crnpcmnt,s. cmbustívl F) pr gás cmbustívl águ G) Hst H) pr fixçã tn1de!rtur fmj:::.na tnm rt1ur móxirr1 M} IJrn"'"!..lrn íntn:nct1:>r n d ctc:> N) Cátd P) Eltrólit Q) intrcnctr n ld d ând R) Câmr d gás cmburnt ""'""'"'"""'d
1 Dscriçã Dtlhd d Invnçã (0018] cm s tcinl,:>gl<:ls pr~s1nt [0019] rn&l><~mt'\~::. m COIOCê:IÇàiO um s [0020] um dispsitiv rncum1n1: ltrquímic.ló,+rír n :KcltJSI\rrrlnt d célul c.rntujstívl qu prm tn1p!rturs1s [0021]
1 um cm ns um [0022] cm m cm u cm n cm um à s s
1 NiO/GDC, NiO/SDC, [0025] bo COndutiVidd ~~~:~lctra1nir:=- cvn~:~nc:n tario"'"\.ír ~ Cc:>miOtiVl cm ltróllit: lt iônic; prsidd cm s cmpnnts d stbílldêld quimic durnt célul; lt :=~tt\,nm~ima ct:lí1:íc [0026] químic cm s m rs1nsá\lr1 pl vdlçãi lnte3mdne:l:ct<)r à célul. Dntr s bm islmnt létric, cmptibilidd cmpnnts d um cmuns cm... ~tríi~i"' pdm rai;';iíl;';tír mtriis Espcificmnt, pd-s mtriis qu cntm óxids d lclins cm xmpls
1 [0027] um xrc [0028] um s s n cm s um um Exmpl - Rlizçã prfrncil [0029] um m um rllizl:icãi rf~rncíl pr~snt 1nvnc~ é dsrvid ns uv11 v>:j l'lt:tu.jii::u OU n~::u miirinrln OC()ffê!nCii xcss (0030] prssio Ct::>ntl s d vgiiuu:, l'll:il'l:lnirinrln n vdlçãí
1 1 mjicr pr [0031] su ns brd.s clt cm um cn u um pi n nr ítri!::> A gc>m1tri d lmnt d fixçã (H) pr cm um cm mc>nooc>s cm um pi n cm (W}, davit~o l,rnntn d fixcão (H) COm vt:li!uií:l. [0033] N prt d frn/rtr um cmbustivl águ nd circul n prt infrir é intrduzid um mdidr d (L), prmit mnitrmnt lcl d tmprtur n r11à nrn.vírv,!:ll d cmbustívl, m cátd (N), N ntnt. m um (L) é um +r''"""'"''"""'" cm fis um.
1 1 vz ss m rsist~!nci à..,.,..,.,rn<:ír. QIUímiC. [0035]
1/3 Rivindicçõs 1. Dispsitiv pr nális d rndimnt d célul cmbustívl, cmprndnd:. um primir câmr (U) pr cmdçã d gás cmburnt; b. um sgund câmr (V) pr cmdçã d gás cmbustívl, snd sgund câmr (V) prcilmnt cntid n primir câmr (U); c. um célul cmbustívl snd dfinid pr um cátd (N), um ând (O) um ltrólit (P), célul cmbustívl snd dispst n primir câmr (U) impdind cntt ntr gás cmburnt gás cmbustívl; d. um primir intrcnctr n ld d cátd (M);. um primir intrcnctr n ld d ând (Q); f. um primir cntt n ld d cátd (I) cnctd intrcnctr d ld cátd (M); g. um sgund cntt n ld d ând (J) cnctd intrcnctr d ld ând (Q); h. mns um ntrd pr gás cmbustívl (E) mns um ntrd pr gás cmburnt (C); i. mns um síd pr gás cmbustívl águ (F) mns um síd pr xcss d gás cmburnt (D), dispsitiv pr nális d rndimnt d célul cmbustívl snd crctrizd pl ft d cmprndr um lmnt pr fixçã (H) xrcnd prssã sbr s cmpnnts d célul cmbustívl, dit lmnt pr fixçã snd dtd d um gmtri cpz d xrcr prssã m pl mns um rgiã d pi n célul cmbustívl prmitir pssgm d gás cmburnt pr cntt cm célul pr mi d um rgiã d pssgm d gás cmburnt (W). Ptiçã 870160073695, d 08/12/2016, pág. 4/14
2/3 2. Dispsitiv pr nális d rndimnt d célul cmbustívl, d crd cm rivindicçã 1, crctrizd pl ft ds rgiõs d pi srm dispsts n prifri d célul cmbustívl 3. Dispsitiv pr nális d rndimnt d célul cmbustívl, d crd cm rivindicçã 2, crctrizd pl ft d lmnt pr fixçã (H) sr dtd d qutr pnts d pi 4. Dispsitiv pr nális d rndimnt d célul cmbustívl, d crd cm qulqur um ds rivindicçõs 1 3, crctrizd pl ft d cmprndr um hst d prssã (G) sscid lmnt d fixçã (H) à strutur d dispsitiv 5. Dispsitiv pr nális d rndimnt d célul cmbustívl, d crd cm rivindicçã 4, crctrizd pl ft d hst d prssã (G) lmnt d fixçã (H) strm cntids n primir câmr (U) 6. Dispsitiv pr nális d rndimnt d célul cmbustívl, d crd cm rivindicçã 5 crctrizd pl ft d hst d prssã (G) sr dtd d um mcnism d just d psiçã trnsvrsl lmnt d fixçã (H) 7. Dispsitiv pr nális d rndimnt d célul cmbustívl, d crd cm qulqur um ds rivindicçõs 1 6, crctrizd pl ft d cmprndr um mdidr d tmprtur cntid n sgund câmr (V) 8. Dispsitiv pr nális d rndimnt d célul cmbustívl, d crd cm rivindicçã 7, crctrizd pl ft d mdidr d tmprtur sr slcind n grup dfinid pr: trmômtr d diltçã d fluíd; trmômtr à prssã d líquid d gás u vpr; trmômtr à pr trmlétric; trmômtr à rsistênci létric; pirômtr óptic; pirômtr ftlétric; pirômtr d rdiçã; u trmvisrs Ptiçã 870160073695, d 08/12/2016, pág. 5/14
3/3 9. Dispsitiv pr nális d rndimnt d célul cmbustívl, d crd cm qulqur um ds rivindicçõs 1 8, crctrizd pl ft d:. ntrd pr gás cmburnt (C) sr um tub síd pr xcss d gás cmburnt (D) sr um tub, s dits tubs snd dispsts n primir câmr (U); b. ntrd pr gás cmbustívl (E) sr um tub síd pr gás cmbustívl águ (F) sr um tub, s dits tubs snd dispsts n sgund câmr (V); c. hst d prssã (G) sr sscid à flng suprir (A); d. dispsitiv prr m psiçã vrticl, d md qu hst d prssã (G) fiqu m psiçã rtgnl pln d trblh. Ptiçã 870160073695, d 08/12/2016, pág. 6/14
1/2 Figurs s---- T
R--.w--. u---... u J -----1.1.-- 2
'"''"''"''... m cl,c~lcã, vdlç~l ~IUAQ\,AIQ n