一种固体氧化物燃料电池堆制造技术

一种固体氧化物燃料电池堆，包括至少一个模块化的电池堆基本单元，模块化的电池堆基本单元含有若干个单电池封接单元，每个单电池封接单元包括由上至下依次设置的封接盖板、单电池和封接支撑板，模块化的电池堆基本单元的最顶部设有顶盖板，顶盖板面对单电池的一侧含有阴极气体流道，另一侧是光面，封接盖板具有上下贯通的第一中空部，固体氧化物燃料电池堆还包括金属夹持件，该金属夹持件至少局部容纳在封接盖板的第一中空部中，并且金属夹持件与与顶盖板相邻的单电池封接单元中的单电池的阴极侧上下相抵。增加金属夹持件后，与顶盖板相邻的单电池封接单元中的单电池也能较长时间地保持高电压，固体氧化物燃料电池堆的性能将更加稳定可靠。更加稳定可靠。更加稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种固体氧化物燃料电池堆


[0001]本技术涉及固体氧化物燃料电池
，具体涉及一种固体氧化物燃料电池堆。

技术介绍

[0002]固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，SOFC)发电系统是一种高效的能源转化装置，能将天然气、氢气、合成气等燃料中的化学能直接转化为电能，是一种可用于构建分布式发电系统的新型能源转化装置，具有很好的商业应用前景。
[0003]电池堆是SOFC发电系统的核心部件，由多个电池片以及相应的附件组成，电化学转化在电池堆中完成，电池堆阵列的设计是SOFC发电系统设计的关键之一。
[0004]例如，本申请人的申请号为202020012854.2(公告号为CN211125829U)的中国技术专利公开了《一种固体氧化物燃料电池堆》，该固体氧化物燃料电池堆包括至少一个模块化的电池堆基本单元，模块化的电池堆基本单元含有若干个单电池封接单元，每个单电池封接单元包括由下至上依次设置的封接支撑板、单电池和封接盖板，单电池封接单元之间通过连接件上下堆叠连接，连接件的两面分别设有阳极气体流道和阴极气体流道，连接件的两面边缘涂敷有用于密封连接的密封胶，模块化的电池堆基本单元的最顶部和最底部分别设有顶盖板和底盖板，顶盖板面对单电池的一侧含有阴极气体流道，另一侧是光面，底盖板面对单电池的一侧含有阳极气体流道，另一侧是光面。该燃料电池堆结构合理，通过采用模块化的基本电池堆单元组装电池堆，不仅电池密封性好，长期运行稳定，而且电池堆制造过程更加标准化，质量更加可控。
[0005]但是，实践发现，上述专利中的固体氧化物燃料电池堆在放电过程中，相比其它位置的单电池，与顶盖板相邻的单电池封接单元中的单电池在经过一段时间后其电压降幅较大而不能较长时间保持高电压，从而影响整个固体氧化物燃料电池堆的性能。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种使与顶盖板相邻的单电池封接单元中的单电池能较长时间保持高电压的固体氧化物燃料电池堆。
[0007]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种固体氧化物燃料电池堆，包括至少一个模块化的电池堆基本单元，模块化的电池堆基本单元含有若干个单电池封接单元，每个单电池封接单元包括由上至下依次设置的封接盖板和单电池，模块化的电池堆基本单元的最顶部设有顶盖板，顶盖板面对单电池的一侧含有阴极气体流道，另一侧是光面，其特征在于：
[0008]所述封接盖板具有上下贯通的第一中空部，所述固体氧化物燃料电池堆还包括金属夹持件，该金属夹持件至少局部容纳在封接盖板的第一中空部中，并且金属夹持件与与顶盖板相邻的单电池封接单元中的单电池的阴极侧上下相抵。
[0009]优选地，其它所述单电池封接单元中的单电池的阴极侧上方不设置金属夹持件。
[0010]优选地，所述金属夹持件的外壁尺寸小于封接盖板的第一中空部的内壁尺寸。
[0011]作为改进，所述金属夹持件与顶盖板上下相抵。
[0012]优选地，所述金属夹持件呈板状或网状。
[0013]进一步，所述单电池下方设置有封接支撑板，所述封接支撑板具有上下贯通的第二中空部，封接支撑板和封接盖板之间通过密封胶密封粘接，单电池容纳在封接盖板的第一中空部和封接支撑板的第二中空部中并通过封接支撑板和封接盖板夹紧固定；
[0014]所述顶盖板与封接盖板之间通过密封胶密封粘接，模块化的电池堆基本单元的最底部设有底盖板，底盖板面对单电池的一侧含有阳极气体流道，另一侧是光面，底盖板与封接支撑板之间通过密封胶密封粘接。
[0015]进一步，所述单电池封接单元之间通过连接件上下堆叠连接，连接件的两面分别设有阳极气体流道和阴极气体流道，连接件的两面边缘涂敷有用于密封连接的密封胶。
[0016]进一步，所述连接件为金属板，连接件的左右两侧分别设有阳极气体通气孔和阴极气体通气孔，封接支撑板和封接盖板的左右两侧设有对应的阳极气体通气孔和阴极气体通气孔，顶盖板和底盖板的左右两侧设有对应的阳极气体通气孔和阴极气体通气孔。
[0017]进一步，所述模块化的电池堆基本单元为一个以上，各个模块化的电池堆基本单元可包含相同数量或不同数量的单电池，各个模块化的电池堆基本单元之间通过金属垫片连接固定；
[0018]所述金属垫片的左右两侧设有与单电池封接单元的阳极气体通气孔和阴极气体通气孔相应的阳极气体通气孔和阴极气体通气孔，金属垫片的四周边缘涂敷有用于模块化的电池堆基本单元之间密封的密封胶，金属垫片的两边中间涂敷有作为集流用的银浆。
[0019]最后，所述单电池封接单元的单电池为一个或者多片单电池平铺组成窗口式结构，当单电池封接单元由多片单电池平铺组成窗口式结构时，相应的封接支撑板、封接盖板的大小根据多片单电池进行匹配，并具有对应第一中空部和第二中空部；
[0020]所述单电池封接单元的单电池为二片或二片以上时，二片或二片以上的单电池位于同一平面、且相邻两片单电池不接触。
[0021]与现有技术相比，本技术的优点在于：通过设置金属夹持件，并与与顶盖板相邻的单电池封接单元中的单电池上下相抵，这样，改善了该单电池的受力结构，该单电池的受力更加均匀，固体氧化物燃料电池堆的机械性能得到增强，经实验验证，增加金属夹持件后，与顶盖板相邻的单电池封接单元中的单电池也能像其它位置的单电池那样较长时间地保持高电压，这样，整个固体氧化物燃料电池堆中的所有单电池均能较长时间保持高电压，整个固体氧化物燃料电池堆的性能将更加稳定可靠。
附图说明
[0022]图1为现有技术中单电池为一片的单电池封接单元的结构示意图；
[0023]图2为图1的分解图；
[0024]图3为本技术实施例1中单电池为一片的单电池封接单元的结构示意图；
[0025]图4为图3的分解图；
[0026]图5为本技术实施例1中二单元单电池封接单元的结构示意图；
[0027]图6为图5的分解图。
[0028]图7本技术实施例2的窗口式单电池封接单元的结构示意图；
[0029]图8为图7的分解图。
具体实施方式
[0030]以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。
[0031]实施例1
[0032]如图3～6所示，为本技术的固体氧化物燃料电池堆的一个优选实施例。
[0033]该固体氧化物燃料电池堆包括至少一个模块化的电池堆基本单元，模块化的电池堆基本单元含有1～20个单电池封接单元100，每个单电池封接单元100包括由上至下依次设置的封接盖板4、单电池3和封接支撑板2，封接盖板4具有上下贯通的第一中空部43，封接支撑板2具有上下贯通的第二中空部23，封接支撑板2和封接盖板4之间通过密封胶密封粘接，本实施例的单电池3为一片，单电池3容纳在封接盖板4的第一中空部43和封接支撑板2的第二中空部23中并通过封接支撑板2和封接盖板4夹紧固定。固体氧化物燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体氧化物燃料电池堆，包括至少一个模块化的电池堆基本单元，模块化的电池堆基本单元含有若干个单电池封接单元，每个单电池封接单元包括由上至下依次设置的封接盖板(4)和单电池(3)，模块化的电池堆基本单元的最顶部设有顶盖板(5)，顶盖板(5)面对单电池(3)的一侧含有阴极气体流道，另一侧是光面，其特征在于：所述封接盖板(4)具有上下贯通的第一中空部(43)，所述固体氧化物燃料电池堆还包括金属夹持件(7)，该金属夹持件(7)至少局部容纳在封接盖板(4)的第一中空部(43)中，并且金属夹持件(7)与与顶盖板(5)相邻的单电池封接单元中的单电池(3)的阴极侧上下相抵。2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池堆，其特征在于：其它所述单电池封接单元中的单电池(3)的阴极侧上方不设置金属夹持件(7)。3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池堆，其特征在于：所述金属夹持件(7)的外壁尺寸小于封接盖板(4)的第一中空部(43)的内壁尺寸。4.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池堆，其特征在于：所述金属夹持件(7)与顶盖板(5)上下相抵。5.根据权利要求1～4中任一项所述的固体氧化物燃料电池堆，其特征在于：所述金属夹持件(7)呈板状或网状。6.根据权利要求1～4中任一项所述的固体氧化物燃料电池堆，其特征在于：所述单电池(3)下方设置有封接支撑板(2)，所述封接支撑板(2)具有上下贯通的第二中空部(23)，封接支撑板(2)和封接盖板(4)之间通过密封胶密封粘接，单电池(3)容纳在封接盖板(4)的第一中空部(43)和封接支撑板(2)的第二中空部(23)中并通过封接支撑板(2)和封接盖板(4)夹紧固定；所述顶盖板(5)与封接盖板(4)之间通过密封胶密封粘接，模块化的电池堆基本单元的最底部设有底盖板(1)，底盖板(1)面对单电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：何长荣，王蔚国，陈涛，彭军，翟惠娟，谢光华，覃朝晖，
申请(专利权)人：宁波索福人能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：