自密封金属扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构制造技术

本发明专利技术提供了一种自密封的金属扁管支撑固体氧化物燃料电池/电解池及其电池堆结构，该结构包括：绝缘层和由金属材料制备的扁管式支撑体；绝缘层覆盖于扁管式支撑体的两平面上；绝缘层上分布有电池组，电池组由多个单电池通过连接体串联连接，形成U形形状；其中，电池组中的第一个单电池的集流层和最后一个单电池的集流层，均位于所述开口端，分别用于电流的引入与引出。本发明专利技术提供的金属扁管支撑体+绝缘层的设计，采用具有高热导率、低成本、高强度金属作为扁管支撑体，可显著提升电池启动速率、增加循环启动次数，为燃料电池的高效率、高稳定、快启动策略提供可行性方案。快启动策略提供可行性方案。快启动策略提供可行性方案。

【技术实现步骤摘要】
自密封金属扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构


[0001]本专利技术涉及能源结构优化与固体氧化物燃料电池
，特别是涉及一种自密封金属扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构。

技术介绍

[0002]伴随着能源短缺和环境污染问题的日益严重，具有高能量转换效率和环境友好型的能量转换技术，有望取代传统的高能耗低产出的化石燃料燃烧发电设备。其中，固体氧化物燃料电池就是一种环境友好型的固态能量转换装置，可实现氢气、天然气以及其他碳氢燃料化学能向电能的转化过程。同时，还具有较高的能量转换效率和优异的燃料适应性。
[0003]目前，固体氧化物燃料电池的结构设计方式主要分为平板式与管式两种。平板式燃料电池结构易于设计，制备工艺简单，制造成本低，内阻小，电流路径短，功率密度大。但常面临密封条件苛刻问题，其原因在于电池组件边缘要求严格密封用于隔离燃气与空气，密封材料工作环境介于500
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800℃，对材料本身的耐热性与抗氧化性成为其所面临的最大挑战。管式燃料电池结构是最早发展的一种方式，也是目前较为成熟的一种结构。管式燃料电池由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自密封金属扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构，其特征在于，所述结构包括：绝缘层和由金属材料制备的扁管式支撑体；所述绝缘层是覆盖于所述扁管式支撑体的两平面上。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述金属扁管支撑体包括：自密封端、开口端、气体流道、致密密封区以及疏松多孔区；所述气体流道位于金属扁管内部；所述气体流道进出口均位于开口端；所述疏松多孔区为所述扁管式支撑体中被所述绝缘层覆盖的部位；所述致密密封区为所述扁管式支撑体中未被所述绝缘层覆盖的部位；所述疏松多孔区、气体流道以及致密密封区为一体化成型。3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述金属扁管支撑体的材料为铁铬合金、纯铬或掺杂铬的混合金属；所述绝缘层为陶瓷材料，所述陶瓷材料包括：MgAl2O4、掺杂ZrO2、CaTiO3、ZrSiO4、MgO中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述金属扁管支撑体是通过粉末压制成型或注浆成型再经烧结制备得到。5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述绝缘层上分布有电池组，所述电池组由多个单电池通过连接体串联连接，形成U形形状；其中，所述电池组中的第一个单电池的集流层和最后一个单电池的集流层，均位于所述开口端，分别用于电流的引入与引出。6.根据权利要求5所述的结构，所述两平面包括第一平面和第二平面，其特征在于，所述结构还包括：第一电池组、第二电池组、第一集流层和第二集流层；其中，所述绝缘层上分布有电池组，所述电池组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成新，曹议元，李延安，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：