电池堆端板及燃料电池堆及燃料电池堆堆塔制造技术

本发明专利技术涉及燃料电池领域，具体地涉及一种电池堆端板及燃料电池堆及燃料电池堆堆塔。电池堆端板，用作在高度方向上堆叠串联的固体氧化物燃料电池堆的端板，所述端板的外周缘上设置有至少一个极耳。本发明专利技术还包括一种安装有所述电池堆端板的燃料电池堆，由所述燃料电池堆组成的燃料电池堆堆塔。通过上述技术方案，本发明专利技术提供了一种电池端板以及燃料电池堆和燃料电池堆堆塔；该电池端板的外周缘上设置有极耳，极耳能够在燃料电池堆装配式为燃料电池堆定位，极耳能够在高温下对燃料电池堆取电，无需设置额外的取电板作为取电部件，同时通过极耳能够对相邻燃料电池堆之间施加应力，保证燃料电池堆堆塔的气路密封，减少外的加压组件。

【技术实现步骤摘要】
电池堆端板及燃料电池堆及燃料电池堆堆塔
本专利技术涉及燃料电池领域，具体地涉及一种电池堆端板及燃料电池堆及燃料电池堆堆塔。
技术介绍
固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell，简称SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。在所有的燃料电池中，SOFC的工作温度最高，属于高温燃料电池。近些年来，分布式电站由于其成本低、可维护性高等优点已经渐渐成为世界能源供应的重要组成部分。燃料电池和燃气轮机、蒸汽轮机等组成的联合发电系统不但具有较高的发电效率，同时也具有低污染的环境效益。单一的燃料电池电堆因为其功率有限，往往将多个电池组合起来组成电堆堆塔。堆塔的多个电池堆需要保持相对位置的稳定才能正常运行，所以需要对堆塔上的多个电池堆在安装时需要定位，在使用时需要固定。而且要对电堆施加压力以实现密封防止漏气，目前多数采用的是在电堆反应的核心区域外额外增加有加压气缸，利用气缸对电堆进行加压。同时燃料电池作为一种电池需要将电能从电池中取出。在固体氧化物燃料电池这种高温电池中，一般采用平面直接接触的方式进行取电，需要额外的取电零件与燃料电堆连接；或者也有的采用金属的气路管道取电，但是如此会使得供气气路在工作时带有电压，存在安全风险。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的燃料电池堆堆塔结构复杂的问题，提供一种电池端板及燃料电池及燃料电池堆堆塔，该电池端板和装有有该电池端板的燃料电池堆能够在过程中对燃料电池堆装配进行定位，同时能够高温取电，并且能够对燃料电池堆施加压力；本专利技术的燃料电池堆堆塔，具有结构简单的优点。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种电池堆端板，用作在高度方向上堆叠串联的固体氧化物燃料电池堆的端板，所述端板的外周缘上一体成型有至少一个极耳。优选的，所述极耳上开设有通孔。优选的，所述通孔为圆孔。优选的，所述极耳还可以用作供紧固件穿过以将相邻的电池堆连接在一起的连接基础。优选的，所述极耳上开设的所述通孔可用作对相邻电池堆进行定位的定位孔。优选的，所述端板上设置有多个所述极耳，多个所述极耳间隔设置；优选的，所述多个极耳在所述端板上旋转对称分布。优选的，所述电池堆端板上还设有通气口，所述进气口设置在所述端板的底面上。本专利技术第二方面提供一种燃料电池堆，其特征在于，所述燃料电池堆包括非端板部分和设置在非端板部分两侧的端板；所述端板为本专利技术所提供的端板。本专利技术第三方面提供一种燃料电池堆堆塔，所述燃料电池堆堆塔包括多个高度方向堆叠的燃料电池，所述燃料电池为本专利技术所提供的燃料电池堆。优选的，任意两个相邻的上燃料电池堆和下燃料电池堆，所述上燃料电池堆的下端板上的极耳与所述下燃料电池堆的上端板电连接。优选的，所述电连接方式包括焊接或螺栓连接或填充.优选的，所述电连接材料为耐高温导电金属。优选的，在极耳上包括通孔的情形下，任意相邻的两个燃料电池堆的极耳对齐并通过螺栓紧固。在一般的低温电池中，在电池上安装或者焊接极耳用来取电是一种常用的方式，极耳一般是金属片，在金属片上具有与取电线路连接的接口。金属片极耳与电池本体之间的连接处截面形状为一条直线，在一般的低温电池中尚且不存在问题；但是在固体氧化物燃料电池中，由于固体氧化物燃料电池的工作温度极高，极耳与电池连接处的接触电阻会增大，在工作放电时电流的热效应会进一步提高连接处的温度形成正向反馈最终在连接处积热。因此在固体氧化物燃料电池中均不在采用极耳的取电方式，取电均采用设置额外的取电板作为取电部件，取电板与电池端板的底面接触并涂有高温导电涂料减小电阻。一般多个电池的组合常常采用并联形式，采用长条形的取电板一次与电池端板的底面贴合取电。若要进行串联取电还需要设置多个取电板。同时燃料电池之间具有布气板布气板需要加压才能保持密封，所以常在燃料电池的一端或者两端设置加压组件。使得燃料电池堆堆塔的结构复杂。通过上述技术方案，本专利技术提供了一种电池端板以及燃料电池堆和燃料电池堆堆塔；该电池端板的外周缘上一体成型有极耳，通过一体成型来减小极耳与电池堆连接处的内阻，避免了在连接处积热。同时极耳能够在燃料电池堆装配式为燃料电池堆定位，极耳能够在高温下对燃料电池堆取电，无需设置额外的取电板作为取电部件，同时通过极耳能够对相邻燃料电池堆之间施加应力，保证燃料电池堆堆塔的气路密封，减少外的加压组件；简化了燃料电池堆的结构。附图说明图1是本专利技术一种实施方式的爆炸图；图2是图1的俯视图；图3是本专利技术另一种实施方式的爆炸图；图4是图3的俯视图。附图标记说明1-端板1a-上端板1b-下端板2-非端板部分3-极耳4-绝缘层5-布气板6-通孔具体实施方式在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、”通常是指图1和图3中所示的方位。“内、外”是指设备本身轮廓的内外关系，高度方向就是垂直于端板1的方向。本专利技术首先提供了一种电池堆端板1，用作在高度方向上堆叠串联的固体氧化物燃料电池堆的端板1，所述端板1的外周缘上设置有至少一个极耳3。如图2和图4所示。端板1是燃料电池堆中已有的结构部件，用于支撑燃料电池堆的外型结构。端板1一般为具有一定厚度和强度的片状结构，其非端板部分2外型一致，多为圆形或者方形，如图2中所示就是一种方形的端板1。本专利技术在现有的端板1基础上在端板1的外周缘上设置至少一个极耳3，极耳3与端板1相互固定且极耳3具有一定的结构强度，优选的极耳3与端板1直接一体成型。端板1材料选用耐高温金属材料。在电池堆的端板1上设置极耳3能够在电池堆安装成堆塔时，提供定位基准，同时两个极耳3可以作为施加应力的部件的安装基础。端板1直接连接电池堆非端板部分2，所以在燃料电池工作时，电池堆的两个端板1具有电势差。在由多个燃料电池堆组成的燃料电池堆堆塔上串联取电时，可将任意相邻的两个燃料电池堆的相邻的两个端板1的极耳3用导体连接，便可将整个燃料电池堆堆塔串联，不需要额外的取电板等部件。优选的为便于在电堆安装过程中的定位和多个电堆的连接安装，所述极耳3上开设有通孔6，所述通孔6的轴线垂直于端板1，优选的，所述通孔6为圆孔，圆孔的，通孔6可用于取电部件的安装基础；或者在燃料电池堆安装时用于对燃料电池堆进行定位。同时，所述极耳3还可以用作供紧固件穿过以将相邻的电池堆连接在一起的连接基础。本专利技术的端板1上的极耳3在燃料电池堆安装时能够用于固定连接的连接基础，所以在极耳3需要承受一定外力作用，为保证端板1的受力平衡，优选的所述端板1上设置有多个所述极耳3，多个所述极耳3间隔设置；进一步优选的，所述多个极耳3在所述端板1上旋转对称分布，同时端板1也为旋转对称的外型，例如圆形或者矩形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池堆端板，用作在高度方向上堆叠串联的固体氧化物燃料电池堆的端板，其特征在于，所述端板(1)的外周缘上一体成型有至少一个极耳(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池堆端板，用作在高度方向上堆叠串联的固体氧化物燃料电池堆的端板，其特征在于，所述端板(1)的外周缘上一体成型有至少一个极耳(3)。


2.根据权利要求1所述的电池堆端板，其特征在于，所述极耳(3)上开设有通孔(6)。


3.根据权利要求2所述的电池堆端板，其特征在于，所述通孔(6)为圆孔。


4.根据权利要求2所述的电池堆端板，其特征在于，所述极耳(3)还可以用作供紧固件穿过以将相邻的电池堆连接在一起的连接基础。


5.根据权利要求2所述的电池堆端板，其特征在于，所述极耳(3)上开设的所述通孔(6)可用作对相邻电池堆进行定位的定位孔。


6.根据权利要求1所述的电池堆端板，其特征在于，所述端板(1)上设置有多个所述极耳(3)，多个所述极耳(1)间隔设置。


7.根据权利要求6所述的电池堆端板，其特征在于，所述多个极耳(3)在所述端板(1)上旋转对称分布。


8.根据权利要求1所述的电池堆端板，其特征在于，所述电池堆端板(1)上还设有通气口，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩玉栋，乌巴特，张颖，刘长磊，杨霞，周卫华，刘智恩，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，神华新能源有限责任公司，北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11