一种固体氧化物电解池测试装置制造方法及图纸

一种固体氧化物电解池测试装置，包括底座，底座上设置有下部气体供给部件，下部气体供给部件上方的阴极气体出口端伸入高温反应腔与集流组件中的阴极集流部分相连接，形成阴极腔室；集流组件中的阳极集流部分与从高温反应腔上方伸入的上部气体供给部件的阳极气体出口端相连接，形成阳极腔室；本发明专利技术通过上部气体供给部件及下部气体供给部件实现对固体氧化物电解池的密封

【技术实现步骤摘要】
一种固体氧化物电解池测试装置


[0001]本专利技术属于固体氧化物电解池
，具体涉及一种固体氧化物电解池测试装置
。

技术介绍

[0002]固体氧化物电解池是一种高效
、
环境友好型的能量转换器件，可以持续高效地将电能转化为化学能，是一种潜在的可以应用于间歇性
、
地域性可再生能源大规模能量存储的技术
。
尤其是近些年来发展的质子传导型固体氧化物电解池，实现了蒸汽从阳极侧供给，在阴极侧仅产生干的纯氢气，产物无需进一步分离提纯，大大简化了系统并降低了操作成本
。
[0003]固体氧化物电解池测试装置是用于研究电解池各部分构成材料
、
电解池制备工艺
、
电解池性能等必不可少的分析测试设备
。
由于早期的研究多集中在氧离子传导型固体氧化物电解池，原有的测试装置多采用单腔室结构，仅在阴极侧形成封闭的腔体，水蒸气在阴极侧通入，产物氢气在阴极侧收集
。
对于新发展的质子传导型固体氧化物电解池，测试时水蒸气从阳极侧通入，产物氢气在阴极侧收集，测试时需要两个独立的气体腔室分别进行气体供应
。
现有质子传导型固体氧化物电解池测试装置一般采用在单腔室测试装置上加套一端开口的
U
形石英管的方法，在阴极气体腔室与
U
型石英管间形成独立的封闭腔体
。
然而，石英管的开口端与阴极气体腔室处于同一侧，不便于密封，过于复杂的密封结构也不便于装置的安装与拆卸
。
并且测试过程中电解池片持续受到阴极侧通入气体的冲击，在大进气量测试条件下易受冲击发生脱落
、
变形，影响测试结果
。
[0004]中国专利
CN107085017A
公开了一种固体氧化物电解池电化学性能测试系统，该测试系统为单腔室设计，包括氢电极室
、
陶瓷环和三合一电极，采用玻璃密封环
、
待测电解池片
、
陶瓷环与陶瓷卡套紧密配合的形式，将待测电解池片密封
、
固定在氢电极室端部，无需使用额外的玻璃胶
、
陶瓷胶等密封材料，简化了密封
、
安装过程
。
但是单腔室的设计不满足质子传导型固体氧化物电解池测试时两侧分别进气的要求，不能应用于质子传导型固体氧化物电解池测试；密封过程中，陶瓷卡套的机械紧固设计会挤压待测电解池片，可能对电解池片造成破坏；密封用陶瓷环与待测电解池片阳极侧大面积接触，阻碍了测试过程中气体到电极表面的扩散，对测试结果造成影响
。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种固体氧化物电解池测试装置，通过对称双腔室结构，满足了固体氧化物电解池尤其是质子传导型固体氧化物电解池测试对阴
、
阳极气体单独供给和良好密封的要求，对称结构设计避免了气体供应对电解池片的不平衡冲击，调节导轨方便了电解池片的拆卸与封装；上部气体供给部件及下部气体供给部件实现对固体氧化物电解池的密封
、
电流收集
、
阴
、
阳极气体供给，同时为外部气路
、
电化学性能测试
、
反应气体检测留下接口，安装
、
拆卸简便，气密性高，能够有效
提高固体氧化物电解池测试的安全性和准确性
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种固体氧化物电解池测试装置，包括底座1，底座1上设置有下部气体供给部件，下部气体供给部件上方的阴极气体出口端伸入高温反应腔
29
与集流组件
34
中的阴极集流部分相连接，形成阴极腔室
35
；集流组件
34
中的阳极集流部分与从高温反应腔
29
上方伸入的上部气体供给部件的阳极气体出口端相连接，形成阳极腔室
36
；阴极腔室
35
与阳极腔室
36
相对称
。
[0008]所述高温反应腔
29
顶部固定有垂直导轨
24
，垂直导轨
24
通过滑动台
25
与上部气体供给部件外壁滑动连接
。
[0009]所述下部气体供给部件包括阴极进气口2，阴极进气口2通过阴极输气管3与阴极气体进气管
11
的进气端相连接，阴极气体进气管
11
的阴极气体出口端穿入阴极腔体管
33
，与阴极腔体管
33
一起依次穿过阴极法兰盘
‑
三通转接头
5、
阴极法兰盘8及阴极内螺纹套筒
10
，进入高温反应腔
29
内，接近阴极集流部分的固体氧化物电解池
16
阴极，阴极气体进气管
11
的余气出口端与阴极气体出口阀6入口端相连接，阴极气体出口阀6出口端通过阴极气体出口管4连接外部尾气处理装置
。
[0010]所述上部气体供给部件包括阳极输气管
23
，阳极输气管
23
的出口端与阳极气体进气管
18
的进口端相连接，阳极气体进气管
18
的阳极气体出口端穿入阳极腔体管
17
，与阳极腔体管
17
一起依次穿过阳极法兰盘
‑
三通转接头
20、
阳极法兰盘
19
及阳极内螺纹套筒
28
，进入高温反应腔
29
内，接近阳极集流部分的固体氧化物电解池
16
阳极，阳极气体进气管
18
的余气出口端与阳极气体出口阀
21
的入口端相连接，阳极气体出口阀
21
的出口端通过阳极气体出口管
22
连接外部尾气处理装置
。
[0011]所述阴极集流部分包括阴极集流银丝
13
，阴极集流银丝
13
一端导出电流，阴极集流银丝
13
另一端穿过阴极集流刚玉管
12
与阴极集流银网
14
一端通过高温导电胶相连接，阴极集流银网
14
另一端与固体氧化物电解池
16
阴极相连接，从固体氧化物电解池
16
阴极收集电流
。
[0012]所述阳极集流部分包括阳极集流银丝
31
，阳极集流银丝
31
一端导出电流，阳极集流银丝
13
另一端穿过阳极集流刚玉管
32
与阳极集流银网
30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装置，包括底座
(1)
，其特征在于：底座
(1)
上设置有下部气体供给部件，下部气体供给部件上方的阴极气体出口端伸入高温反应腔
(29)
与集流组件
(34)
中的阴极集流部分相连接，形成阴极腔室
(35)
；集流组件
(34)
中的阳极集流部分与从高温反应腔
(29)
上方伸入的上部气体供给部件的阳极气体出口端相连接，形成阳极腔室
(36)
；阴极腔室
(35)
与阳极腔室
(36)
相对称
。2.
根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池测试装置，其特征在于：所述高温反应腔
(29)
顶部固定有垂直导轨
(24)
，垂直导轨
(24)
通过滑动台
(25)
与上部气体供给部件外壁滑动连接
。3.
根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池测试装置，其特征在于：所述下部气体供给部件包括阴极进气口
(2)
，阴极进气口
(2)
通过阴极输气管
(3)
与阴极气体进气管
(11)
的进气端相连接，阴极气体进气管
(11)
的阴极气体出口端穿入阴极腔体管
(33)
，与阴极腔体管
(33)
一起依次穿过阴极法兰盘
‑
三通转接头
(5)、
阴极法兰盘
(8)
及阴极内螺纹套筒
(10)
，进入高温反应腔
(29)
内，接近阴极集流部分的固体氧化物电解池
(16)
阴极，阴极气体进气管
(11)
的余气出口端与阴极气体出口阀
(6)
入口端相连接，阴极气体出口阀
(6)
出口端通过阴极气体出口管
(4)
连接外部尾气处理装置
。4.
根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池测试装置，其特征在于：所述上部气体供给部件包括阳极输气管
(23)
，阳极输气管
(23)
的出口端与阳极气体进气管
(18)
的进口端相连接，阳极气体进气管
(18)
的阳极气体出口端穿入阳极腔体管
(17)
，与阳极腔体管
(17)
一起依次穿过阳极法兰盘
‑
三通转接头
(20)、
阳极法兰盘
(19)
及阳极内螺纹套筒
(28)
，进入高温反应腔
(29)
内，接近阳极集流部分的固体氧化物电解池
(16)
阳极，阳极气体进气管
(18)
的余气出口端与阳极气体出口阀
(21)
的入口端相连接，阳极气体出口阀
(21)
的出口端通过阳极气体出口管
(22)
连接外部尾气处理装置
。5.
根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池测试装置，其特征在于：所述阴极集流部分包括阴极集流银丝
(13)
，阴极集流银丝
(13)
一端导出电流，阴极集流银丝
(13)
另一端穿过阴极集流刚玉管
(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘茂昌，江彪，陈泽昌，师进文，敬登伟，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：