一种平管式电池堆气腔封装用具及其电堆气腔封装方法技术

本发明专利技术公开了一种平管式电池堆气腔封装用具及其电堆气腔封装方法，涉及到固体氧化物电池的技术领域，包括轨道杆、加压装置、弹簧和插销，所述加压装置的输出端设有若干轨道杆，所述轨道杆上设有气腔，所述加压装置的一侧设有弹簧，所述弹簧与所述加压装置通过连接杆连接，所述弹簧远离加压装置的一侧设有可拆卸的插销，所述插销用于固定弹簧。在使用时，本发明专利技术将高温炉用夹钳改进后用于平管式固体氧化物燃料电池堆的侧面封装过程。燃料电池堆的侧面封装过程。燃料电池堆的侧面封装过程。

【技术实现步骤摘要】
一种平管式电池堆气腔封装用具及其电堆气腔封装方法


[0001]本专利技术涉及到固体氧化物电池的
，尤其涉及到一种固态氧化电堆及其电堆密封方法。

技术介绍

[0002]平管式固体氧化物燃料电池：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。按结构可分为平板式，管式和平管式，其中平管固体氧化物燃料电池是平板式和管式电池结合，结构为阳极支撑层设置中空孔洞，该中空孔洞在阳极支撑层的侧面具有开口端；
[0003]平管式固体氧化物燃料电池堆：将平管式固体氧化物燃料电池以阴阳极面相互交错的方式进行堆叠，同时每两片电池间插入导电用金属板，在高温密封材料作用下电池和金属板粘结成一个整体，即为平管式固体氧化物燃料电池堆的主体部分。将主体部分的四个侧面分别与空气气腔和氢气气腔两两相接后就成为一个完整的平管式固体氧化物燃料电池堆。
[0004]以发电模式为例，以上两类电池工作时需向其阴极(白色区域)通空气，向阳极(绿色部分)通燃料气，如氢气，故需对阴、阳极分别进行密封以保证空气与燃料气分别被限制在阴、阳极区域进行电化学反应，同时防止直接相遇发生爆炸。一般来说，由于SOC为全陶瓷或金属
‑
陶瓷复合结构，其受压形变量较小，电池及连接件的厚度、平面度、翘曲度等参数波动均会导致对阴、阳集进行面密封十分困难。
[0005]高温密封技术：平管式固体氧化物燃料电池阳极以燃料气体为原料，阴极以空气为原料，高温下通过单电池或电池堆进行电化学反应。为确保燃料气和空气彼此间不直接接触，需要通过密封工艺将两者进行隔离，所用的隔离材料以及隔离工艺统称为高温密封技术。
[0006]现在所用的平管式固体氧化物燃料电池堆气腔密封技术：直接将密封材料涂抹于气腔密封面，通过螺栓将涂有密封材料的气腔紧固于封接面上，高温烧结完成气腔封接过程。上述工艺存在的最大问题是无法通过加压方式进行密封作业，无压状态下材料收缩会造成密封不良甚至失效。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种固态氧化电堆及其电堆密封方法，用于解决上述技术问题。
[0008]本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种平管式电池堆气腔封装用具，包括如下步骤：
[0010]包括轨道杆、加压装置、弹簧和插销，所述加压装置的输出端设有若干轨道杆，所述轨道杆上设有气腔，所述加压装置的一侧设有弹簧，所述弹簧与所述加压装置通过连接杆连接，所述弹簧远离加压装置的一侧设有可拆卸的插销，所述插销用于固定弹簧。
[0011]作为进一步的优选，所述轨道杆数量为3
‑
4。
[0012]一种电堆气腔封装方法，通过上述所述的平管式电池堆气腔封装用具实现电堆的气腔封装，包括如下步骤：
[0013]步骤S1：电池堆主体的密封：电池堆的主体每个侧面均增加轨道杆，气腔沿着轨道杆移动至密封面，气腔并与密封面紧密贴合；
[0014]步骤S2；将密封好的电池堆主体部分放置于炉腔内的平台上；
[0015]步骤S3：在两个相对设置的侧面内的气腔里涂上密封浆料并烘干，
[0016]步骤S4：将涂有密封浆料的气腔腔体沿轨道杆分别与两相对侧面贴合；
[0017]步骤S5：利用加压装置对上述两相对侧面加压，加压后利用插销将压缩后的弹簧位置固定；
[0018]步骤S6：对电炉升温进行密封材料的封接，加压装置上的弹簧使气腔在升温过程中仍能受到恒定的压力作用，恒定压力的作用下气腔始终紧密的与侧面贴合在一起。
[0019]作为进一步的优选，所述步骤S1中，轨道杆的数量为3
‑
4个。
[0020]作为进一步的优选，所述步骤S3中，烘干时间在10
‑
15分钟，温度小于或等于80℃。
[0021]作为进一步的优选，所述步骤S3还包括：步骤A,密封浆料的制备，将密封粉体与松油醇以一定比例混合，加入乙基纤维素，混合均匀后球磨4小时以上，即可制得密封浆料。
[0022]作为进一步的优选，所述密封粉体与所述松油醇的混合比例为6:4，或为9:1。
[0023]作为进一步的优选，所述乙基纤维素的含量在2％
‑
10％。
[0024]作为进一步的优选，步骤S1中还包括步骤S11,将气腔与密封面紧密贴合好的电池堆主体的进行高温封接。
[0025]上述技术方案具有如下优点或有益效果：
[0026]本专利技术针对平管式固体氧化物燃料电池堆侧面气腔封装问题提出的改善措施，即利用特制的加压工具和相应的操作方法完成气腔的高温封接过程，以实现良好的气腔密封。
[0027]本专利技术将高温炉用夹钳改进后用于平管式固体氧化物燃料电池堆的侧面封装过程。
[0028]本专利技术设计出一种可直接用于侧面加压的工具，完成高温下的气腔封接过程。该设备及工艺的应用既可以确保气腔密封的完好性又避免了采用传统加压方式时对主体密封造成的损害。
附图说明
[0029]图1是固体氧化物电池的电堆密封方法的流程图；
[0030]图2是平管式电池堆气腔封装用具示意图。
[0031]图中：1、轨道杆；2、加压装置；3、弹簧；4、插销。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”“后”等指示的方位或位
置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0034]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0035]结合图1
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2所示.一种平管式电池堆气腔封装用具，包括如下步骤：
[0036]包括轨道杆1、加压装置2、弹簧3和插销4，加压装置2的输出端设有若干轨道杆1，轨道杆1上设有气腔，加压装置2的一侧设有弹簧3，弹簧3与加压装置2通过连接杆连接，弹簧3远离加压装置2的一侧设有可拆卸的插销4，插销4用于固定弹簧3。
[0037]一种电堆气腔封装方法，通过上述的平管式电池堆气腔封装用具实现电堆的气腔封装，包括如下步骤：
[0038]步骤S1：电池堆主体的密封：电池堆的主体每个侧面均增加轨道杆1，气腔沿着轨道杆1移动至密封面，气腔并与密封面紧密贴合；
[0039]步骤S2；将密封好的电池堆主体部分放置于炉腔内的平台上；
[0040]步骤S3：在两个相对设置的侧面内的气腔里涂上密封浆料并烘干，
[0041]步骤S4：将涂有密封浆料的气腔腔体沿轨道杆1分别与两相对侧面贴合；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平管式电池堆气腔封装用具，其特征在于，包括轨道杆、加压装置、弹簧和插销，所述加压装置的输出端设有若干轨道杆，所述轨道杆上设有气腔，所述加压装置的一侧设有弹簧，所述弹簧与所述加压装置通过连接杆连接，所述弹簧远离加压装置的一侧设有可拆卸的插销，所述插销用于固定弹簧。2.根据权利要求1所述的平管式电池堆气腔封装用具，其特征在于，所述轨道杆数量为3
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4。3.一种电堆气腔封装方法，其特征在于，通过上述权利要求1
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2任一所述的平管式电池堆气腔封装用具实现电堆的气腔封装，包括如下步骤：步骤S1：电池堆主体的密封：电池堆的主体每个侧面均增加轨道杆，气腔沿着轨道杆移动至密封面，气腔并与密封面紧密贴合；步骤S2；将密封好的电池堆主体部分放置于炉腔内的平台上；步骤S3：在两个相对设置的侧面内的气腔里涂上密封浆料并烘干，步骤S4：将涂有密封浆料的气腔腔体沿轨道杆分别与两相对侧面贴合；步骤S5：利用加压装置对上述两相对侧面加压，加压后利用插销将压缩后的弹簧位置固定；步骤S6：对电炉升温进行密封材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘武，王成田，官万兵，杨钧，
申请(专利权)人：浙江氢邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：