一种用于固体氧化物燃料电池的连接体制造技术

本实用新型专利技术属于固体氧化物燃料电池领域；尤其涉及一种用于固体氧化物燃料电池的连接体。包括极板本体，极板本体在第一表面上设置有凹槽区，所述凹槽区内设置有流道区，所述流道区的轮廓形状与所述凹槽区的轮廓形状一致，均呈“凸”字形，所述凹槽区、所述流道区的轮廓线均为平滑的曲线。本实用新型专利技术的技术方案中，为了充分的利用极板本体的有效面积。将极板本体上的凹槽区设计为“凸”字形的轮廓结构，在原有第一通孔、第二通孔位置相对不变的基础上，进一步的扩大凹槽区的面积。同时，为了保持气体通过通孔进入流道的速度/流量均匀性，对流道区的结构也进行了改进，使其整体轮廓与凹槽区的外轮廓保持一致，有利于气体在流道内分布的均匀性。的均匀性。的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于固体氧化物燃料电池的连接体


[0001]本技术属于固体氧化物燃料电池
，特别涉及一种用于固体氧化物燃料电池的连接体。

技术介绍

[0002]固体氧化物燃料电池，简称SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)，是一种高温燃料电池，工作温度在650℃
‑
800℃之间。电堆主要由端板、绝缘板、半连接体板、连接体、密封件、单体电池、紧固螺栓组件等组成；(半)连接体主要起着在相邻的单电池之间传输电子和分割燃料与氧化剂的作用；对进入到单电池两侧的物料进行分配。连接体所处的工作环境苛刻，需要具有高的导电性、优良的导热率、抗氧化性、抗流化性、抗积碳等要求，以及良好的机械性能。
[0003]连接体上设计有专门的流道区域进行物料的分配，仅用于单侧物料分配的称之为半连接体，两侧都对物料进行分配的称之为全连接体或连接体。单体电池表面物料分配的合理性、均匀性影响电堆的性能；同时电堆工作过程中产生的热量也主要通过物料的流动进行交换散热并带走，气体流动会影响电堆内部的温度分布。
[0004]现有技术情况，物料从连接体的进口进入后，流经流道区域，然后通过出口流出。公告号为CN202110594308的专利技术专利中公开了一种固体氧化物燃料电池电解池连接体的制备方法，具体的，气体从第一进气孔13进入第一凹槽11后，通过第一流道17流出，该文件中未公开隔离筋19的具体设计方法，且第一凹槽11中除隔离筋19外无其他扰流装置和隔离筋。
[0005]公告号为CN201910747874.6的专利技术专利中公开了一种固体氧化物燃料电池连接体，具体的方案中，空气流道入口2和空气流道出口4中间的流道区域为等长且均匀分布。等长度的流道与进出口之间没有特别设计，物料在流道中的分布均匀性会较差。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于：针对现有技术存在的凹槽区和流道区利用率低，气体在流道区分布性差等技术问题，提供一种用于固体氧化物燃料电池的连接体。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0008]一种用于固体氧化物燃料电池的连接体，包括极板本体，所述极板本体包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有凹槽区，所述凹槽区内设置有流道区，所述流道区的轮廓形状与所述凹槽区的轮廓形状一致，均呈“凸”字形，所述凹槽区内设置有一个第一通孔和两个第二通孔，所述第一通孔设置于“凸”字形的顶部位置，所述第二通孔分别设置于“凸”字形的两个底角位置；所述凹槽区、所述流道区的轮廓线均为平滑的曲线。
[0009]本技术的技术方案中，为了充分的利用极板本体的有效面积。将极板本体上的凹槽区设计为“凸”字形的轮廓结构，在原有第一通孔、第二通孔位置相对不变的基础上，
进一步的扩大凹槽区的面积。同时，为了保持气体通过通孔进入流道的速度均匀性，对流道区的结构也进行了改进，是其整体轮廓与凹槽区的外轮廓保持一致，有利于气体在流道内分布的均匀性。
[0010]扩大凹槽区的面积，即扩大第一通孔和第二通孔处的气体流通面积，有助于气体分布。如：气体从第一通孔进入，此处的凹槽区域面积越大和弧线过渡，有助于气体更好的分布到流道区域；提升气体在各流道的分布均匀性；弧线(平滑的曲线)过渡，减少热应力集中，降低变型风险。
[0011]优选的，所述凹槽区包括相对设置的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和第二侧边均呈弧线状，所述第一侧边的弧线向靠近极板本体外缘侧凸起，所述第二侧边的弧线凸起方向与所述第一侧边的弧线凸起方向一致。
[0012]优选的，所述第一通孔、所述第二通孔均为腰型孔，所述第一通孔、所述第二通孔的外缘分别与所述凹槽区的轮廓线相切。所述第一通孔、所述第二通孔的外缘分别与所述凹槽区的轮廓线相合；所述第一通孔设置于所述凹槽区的第一侧边的凸起位置处，所述第二通孔分别设置于所述凹槽区第二侧边(202)的凹部。
[0013]优选的，所述流道区包括若干条间隔设置的筋条，相邻所述筋条之间形成气体流道，若干所述筋条分别从两侧向中部按照阶梯状分布；相邻所述筋条之间的阶梯过渡位置为平滑的圆弧状。
[0014]优选的，所述筋条沿轴线方向到所述凹槽区外缘的直线距离之间不经过第一通孔或第二通孔时，该距离为L1；当所述筋条沿轴线方向到所述凹槽区外缘的直线距离之间跨越第一通孔或第二通孔时，则所述筋条沿轴线方向通向所述第一通孔或第二通孔的内缘的距离为L2，L1与L2长度一致。
[0015]优选的，所述流道区包括第一端部和第二端部，所述第一端部与所述凹槽区的第一侧之间的区域为第一扰流区，所述第二端部与所述凹槽区的第二侧之间的区域为第二扰流区。
[0016]优选的，所述第一扰流区包括三段，分别为扰流1a区和位于所述扰流1a区两侧的扰流1b区、扰流1c区；
[0017]所述第二扰流区包括三段，分别为扰流2a区和位于所述扰流2a区两侧的扰流2b区、扰流2c区。
[0018]优选的，所述第一扰流区和所述第二扰流区分别设置有扰流块群，所述第一扰流区的扰流块群设置于扰流1a区；所述第二扰流区的扰流块群设置于扰流2a区。
[0019]优选的，所述第一扰流区的扰流块群分别设置于扰流1b区和扰流1c区；所述第二扰流区的扰流块群设置于扰流2a区。
[0020]本技术的技术方案中，通过扰流块结构的配合，进一步的提升物料分布均匀性；如：气体从第一通孔进入，此处的扰流块增加气体直接流到对应流道的阻力，从而往左右两侧分流，提升左右两侧的流量/流速；对应过去的扰流块的作用一样，增加流道出口的阻力，降低中间区域的气体流量/流速。综合起来提升物料分布的均匀性。
[0021]优选的，所述扰流块群为多个凸台组合，所述凸台组合按照阵列分布。
[0022]扰流快群的分布位置配合流道区的形状共同构成矩形形状。该形状有利于对放置于连接体上的单电池形成全面的支撑，进一步的增加了接触面积，增加了集流面积，提升了
性能。
[0023]优选的，所述凸台为正方体、长方体、圆柱体或三角锥体。
[0024]优选的，所述极板本体与所述凹槽区之间的环形区域还设置有密封槽，所述密封槽区域内设置有第三通孔和两个第四通孔，所述第三通孔设置于两个第二通孔之间，两个所述第四通孔分别设置于第一通孔两侧。
[0025]优选的，所述第三通孔、所述第四通孔均为腰型孔。
[0026]优选的，所述极板本体的四个顶角位置还分别设置有定位孔。
[0027]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0028]本技术一方面扩大了凹槽区的有效面积，同时配合凹槽区的形状将流道区域整体的轮廓形状与凹槽区相匹配，流道端部与凹槽边沿或者通孔边沿的横向距离均保持一致性。使气流在凹槽区内分布的更加均匀。
[0029]通过在凹槽区与流道端部的位置设置扰流块群能够实现调节物料流速的目的。进而能够提升物料在流道中的分布均匀性，进一步提升电池的性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于固体氧化物燃料电池的连接体，包括极板本体(1)，所述极板本体(1)包括相对设置的第一表面(101)和第二表面(102)，所述第一表面(101)上设置有凹槽区(2)，所述凹槽区(2)内设置有流道区(20)，其特征在于，所述流道区(20)的轮廓形状与所述凹槽区(2)的轮廓形状一致，均呈“凸”字形，所述凹槽区(2)内设置有一个第一通孔(3)和两个第二通孔(4)，所述第一通孔(3)设置于“凸”字形的顶部位置，所述第二通孔(4)分别设置于“凸”字形的两个底角位置；所述凹槽区(2)、所述流道区(20)的轮廓线均为平滑的曲线。2.根据权利要求1所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体，其特征在于，所述凹槽区(2)包括相对设置的第一侧边(201)和第二侧边(202)，所述第一侧边(201)和第二侧边(202)均呈弧线状，所述第一侧边(201)的弧线向靠近极板本体外缘侧凸起，所述第二侧边(202)的弧线凸起方向与所述第一侧边(201)的弧线凸起方向一致。3.根据权利要求2所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体，其特征在于，所述第一通孔(3)、所述第二通孔(4)均为腰型孔，所述第一通孔(3)、所述第二通孔(4)的外缘分别与所述凹槽区(2)的轮廓线相合；所述第一通孔(3)设置于所述凹槽区(2)的第一侧边的凸起位置处，所述第二通孔(4)分别设置于所述凹槽区(2)第二侧边(202)的凹部。4.根据权利要求2所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体，其特征在于，所述流道区(20)包括若干条间隔设置的筋条(21)，相邻所述筋条(21)之间形成流道(22)，若干所述筋条(21)分别从两侧向中部按照阶梯状分布；相邻所述筋条(21)之间的阶梯过渡位置为平滑的圆弧状。5.根据权利要求4所述的用于固体氧化物燃料电池的连接体，其特征在于，所述筋条(21)沿轴线方向到所述凹槽区外缘的直线距离之间不经过第一通孔或第...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒正龙，王世忠，张流俊，张华森，陈康，张亚鹏，周梅，王云，陈罗倩雯，陈翠容，李云，陈启章，
申请(专利权)人：中自环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：