一种固体氧化物电解池测试台架制造技术

本发明专利技术公开了一种固体氧化物电解池测试台架，所述测试台架包括氢电极集电件I、氢电极集电件II和若干个氧电极集电件；所述氢电极集电件I一端为凹槽结构，另一端设有与其凹槽结构底部相连通的进气管；所述氢电极集电件II一端为凹槽结构，另一端设有与其凹槽结构底部相连通的出气管；氢电极集电件I和氢电极集电件II在氢电极电流导出端处连接，若干个氧电极集电件在氧电极电流导出端处连接；所述凹槽内放置圆管状电池两端的氢电极集电端头，氢电极气体可以经过氢电极集电件I上的进气管进入电池的氢电极内部，然后经过氢电极集电件上的出气管排出；本发明专利技术台架结构简单，制备成本低，且可以多次重复使用。以多次重复使用。以多次重复使用。

【技术实现步骤摘要】
一种固体氧化物电解池测试台架


[0001]本专利技术涉及燃料电池和电解池领域，具体涉及圆管状固体氧化物电解池的测试台架。

技术介绍

[0002]固体氧化物电解池是固体氧化物燃料电池的逆过程，它具有全固态结构，运行寿命更长，它不需要使用贵金属电极，制备成本更低，它耦合工业余热在高温(700℃以上)下运行，电效率可达到100％，它可用于电解水蒸气制取氢气、电解二氧化碳制取一氧化碳、供电解水蒸气/二氧化碳制取合成气等，具有广阔的应用前景。
[0003]膜电极是固体氧化物电解池的核心部件。目前膜电极主要有平板型和管型两种结构。相比平板型固体氧化物电解池堆，管型电解池堆的密封结构相对简单，整体可靠性更高。对膜电极性能和稳定性的评价可为后续集成电堆提供重要依据。管型膜电极由于集电路径长、集电面积小，对测试台架要求更高。如何保证膜电极两极电流顺利导出，如何保证两极气体充分供给且不串气，是测试台架设计的关键。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术难点，本专利技术提供一种圆管状固体氧化物电解池测试台架，所述测试台架包括氢电极集电件I(1)、氢电极集电件II(2)和若干个氧电极集电件、氢电极电流导出端(8)、氧电极电流导出端(9)；
[0005]所述氢电极集电件I(1)一端为凹槽结构，另一端设有与其凹槽结构底部相连通的进气管(5)；
[0006]所述氢电极集电件II(2)一端为凹槽结构，另一端设有与其凹槽结构底部相连通的出气管(6)；
[0007]氢电极集电件I(1)和氢电极集电件II(2)在氢电极电流导出端(8)处连接，若干个氧电极集电件在氧电极电流导出端(9)处连接。
[0008]进一步地，在上述技术方案中，所述氢电极集电件I(1)和氢电极集电件II(2)的凹槽结构为圆柱状凹槽结构；所述圆柱状凹槽结构的直径比待测圆管状电解池氢电极集电端头的直径大1～4mm；两者间可填充一定量的集电材料和密封材料。
[0009]进一步地，在上述技术方案中，所述氧电极集电件为镂空结构，氧电极集电件的镂空部分确保空气进入多孔氧电极层内。
[0010]一种圆管状固体氧化物电解池测试台架，所述测试台架中氢电极集电件I(1)和氢电极集电件II(2)在氢电极电流导出端(8)处通过耐高温螺母连接；若干个氧电极集电件在氧电极电流导出端(9)处通过耐高温螺母连接。
[0011]进一步地，在上述技术方案中，所述若干个氧电极集电件与待测电解池的氧电极集电层共计接触面积：待测电解池的氧电极集电层面积为1∶4～1∶2。
[0012]进一步地，在上述技术方案中，所述氢电极集电件I(1)、氢电极集电件II(2)和氧
电极集电件为耐热合金材质。
[0013]进一步地，在上述技术方案中，氢电极电流导出端(8)与阴极集电端板连接；氧电极电流导出端(9)与阳极集电端板连接。
[0014]本专利技术提供一种采用上述测试台架测试圆管状固体氧化物电解池的方法，包括以下步骤：
[0015]步骤一、将待测圆管状电解池一端的氢电极集电端头放入氢电极集电件(1)的凹槽内；在氢电极集电件I(1)的凹槽结构和氢电极集电端头的空隙间填充集电材料，干燥、焙烧；
[0016]步骤二、将待测圆管状电解池另一端的氢电极集电端头放入氢电极集电件II(2)的凹槽结构内，将氢电极集电件II(2)的凹槽结构和氢电极集电端头间填充集电材料，干燥、焙烧；
[0017]步骤三、向步骤一、步骤二得到的已填充集电材料的氢电极集电件I(1)和氢电极集电件II(2)的凹槽结构内添加密封材料；
[0018]步骤四、将若干个氧电极集电件包裹在电解池氧电极层上，氧电极集电件与电解池氧电极接触面积与电解池氧电极集电层面积比值为1∶4～1∶2。
[0019]进一步地，在上述技术方案中，检测过程中，氢电极气体经过氢电极集电件(1)上的进气管(5)进入电解池的氢电极内部，然后经过氢电极集电件(2)上的出气管(6)排出。
[0020]进一步地，在上述技术方案中，所述集电材料为Ag浆；所述干燥焙烧条件为在60～80℃干燥处理5～50h，然后在700～850℃焙烧1～10h；所述密封材料为密封胶，添加密封材料后在室温干燥5～50h，使密封胶完全固化，确保氢电极气体从进气管(5)进入电池，从出气管(6)排出电池过程中不与电池外部发生串气。
[0021]本专利技术有益效果如下：
[0022]本专利技术测试台架缩减了氢电极导出路径，台架中两个氢电极集电件均可导出电流，相比一端取电，本专利技术取电路径降低一半，减少了单池的欧姆电阻。本专利技术测试台架的取电面积更大，本台架中氢电极集电件的圆柱状电池槽内壁和底部均可以收集导出阳极电流，取电面积大，降低了电池欧姆电阻。本专利技术台架结构简单，制备成本低，安装方便，可重复使用。
附图说明
[0023]图1为实施例中圆管状固体氧化物电解池测试台架结构示意图；
[0024]1氢电极集电件I、2氢电极集电件II、3氧电极集电件I、4氧电极集电件II、5进气管、6出气管、7圆柱状电池槽、8氢电极电流导出端、9氧电极电流导出端。
具体实施方式
[0025]在本专利技术的各实施例中，为了便于描述而非限制本专利技术，本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语
″
连接
″
并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
″
上
″
、
″
下
″
、
″
下方
″
、
″
左
″
、
″
右
″
等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
[0026]实施例1
[0027]一种圆管状固体氧化物电解池测试台架，所述测试台架包括氢电极集电件I1、氢电极集电件II2和若干个氧电极集电件、氢电极电流导出端8、氧电极电流导出端9；
[0028]所述氢电极集电件I1一端为凹槽结构，另一端设有与其凹槽结构底部相连通的进气管5；
[0029]所述氢电极集电件II2一端为凹槽结构，为圆柱状电池槽7；另一端设有与其凹槽结构底部相连通的出气管6；
[0030]氢电极集电件I1和氢电极集电件II2在氢电极电流导出端8处连接，若干个氧电极集电件在氧电极电流导出端9处连接。
[0031]所述氢电极集电件I1和氢电极集电件II2的凹槽结构为圆柱状凹槽结构；所述圆柱状凹槽结构的直径比待测圆管状电解池氢电极集电端头的直径大1～4mm；两者间可填充一定量的集电材料和密封材料。
[0032]所述氧电极集电件为镂空结构，氧电极集电件的镂空部分确保空气进入多孔氧电极层内。
[0033]所述测试台架中氢电极集电件I1和氢电极集电件II2在氢电极电流导出端8)处可通过耐高温螺母连接；若干个氧电极集电件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体氧化物电解池测试台架，其特征在于：所述测试台架包括氢电极集电件I(1)、氢电极集电件II(2)和若干个氧电极集电件、氢电极电流导出端(8)、氧电极电流导出端(9)；所述氢电极集电件I(1)一端为凹槽结构，另一端设有与其凹槽结构底部相连通的进气管(5)；所述氢电极集电件II(2)一端为凹槽结构，另一端设有与其凹槽结构底部相连通的出气管(6)；氢电极集电件I(1)和氢电极集电件II(2)在氢电极电流导出端(8)处连接，若干个氧电极集电件在氧电极电流导出端(9)处连接。2.根据权利要求1所述测试台架，其特征在于：所述氢电极集电件I(1)和氢电极集电件II(2)的凹槽结构为圆柱状凹槽结构；所述圆柱状凹槽结构的直径比待测圆管状电解池氢电极集电端头的直径大1～4mm。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵哲，李木清，邵志刚，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：新型
国别省市：