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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体氧化物燃料电池,特别是涉及一种平板式阳极支撑sofc混合堆叠的电堆结构。
技术介绍
1、固体氧化物燃料电池(sofc)是一种将碳氢燃料中的化学能直接转化为电能的装置,相比于传统发电装置,sofc能量转换效率不受卡诺循环限制,具有清洁高效无污染、运行噪音低、燃料适应性强、模块化设计等优点,成为新能源研究重点。根据sofc电池几何形状可以将sofc分为平板式、管式、瓦楞式以及结合平板式和管式的平管式。其中,平板型sofc电堆具有以下特点:体积功率密度高,几何形状简单,制备工艺简单,成本较低,电流路径短,气流传输形式灵活等优势。平板式内流腔电堆中气流腔由连接体、密封材料及单电池依次堆叠而成。气体在连接体、密封层和单电池构成的腔体中流动,故平板式内流腔电堆连接体设计较为复杂。
2、平板式外流腔电堆外部气流腔与电堆堆芯分离,在一定程度上减少了连接体的设计难度,但是也增加了大量的密封界面,提高了电堆密封的难度。电池两侧不同的气体流向对电堆的温度有着重要影响,一方面不同的流向有着不同的温度梯度,过大的温度梯度会产生较大的热应力,一旦应力超过电池的抗压或抗拉强度,将造成电池破裂或分层,进而造成电堆失效。另一方面过高的温度加速电堆材料的退化,影响电堆的寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种平板式阳极支撑sofc混合堆叠的电堆结构,在堆叠方向上燃料和空气间隔对向流动,实现了高均匀度的电堆温度分布,能够有效提升电堆功率,延长电堆的使用寿命。
2、为
3、优选的,连接体一与连接体二结构相同,连接体二由上至下依次设有燃料单元、中间板和空气单元,燃料单元与空气单元结构相同,燃料单元的两个l型垫板对称设置在气体分配板的两个对角上,l型垫板的垫板横板与气体分配板的长度相同,l型垫板的垫板竖板长度小于气体分配板的长度,垫板竖板与另一l型垫板的垫板横板之间设有气体缺口。
4、优选的,燃料单元的两个气体缺口分别为燃料进气口和燃料出气口,空气单元的两个气体缺口分别为空气进气孔和空气出气口,燃料进气口与空气进气口之间的夹角为90°,燃料进气口与燃料出气口之间的夹角为180°,燃料出气口与空气出气口之间的夹角为90°。
5、优选的,连接体一的燃料进气口与连接体二的燃料出气口处于同一侧,连接体一的空气出气口与连接体二的空气进气口处于同一侧。
6、优选的,密封框与侧盖一、侧盖二的侧壁形状相同,密封框底部均与底座侧壁连接,密封框顶部均与上盖板侧壁连接。
7、优选的,密封条与l型垫板形状相同,密封条与l型垫板连接,密封条与l型垫板数量相同。
8、因此,本专利技术采用上述结构的有益效果为,第一电池单元和第二电池单元间隔堆叠设置,使得两路空气和两路燃料可同时独立流动,在堆叠方向上燃料和空气间隔对向流动,实现了高均匀度的电堆温度分布,能够有效提升电堆功率,延长电堆的使用寿命。
9、下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种平板式阳极支撑SOFC混合堆叠的电堆结构,其特征在于:电堆主体由上至下包括上盖板、若干间隔堆叠的第一电池单元和第二电池单元、底座,电堆主体侧壁均通过密封框依次与侧盖一、侧盖二、侧盖三和侧盖四连接,第一电池单元由上至下依次设有密封条、单电池、密封条和连接体一,第二电池单元由上至下依次设有密封条、单电池、密封条和连接体二,侧盖一的俯视截面呈C型结构,侧盖一与侧盖三结构相同,侧盖一中央顶部设有燃料进气孔一和燃料出气孔一,燃料进气孔一与燃料进气腔一连通,燃料出气孔一与燃料出气腔连通,侧盖二与侧盖四结构相同,侧盖二中央顶部设有空气进气孔二和空气出气孔二,空气进气孔二与空气进气腔二连通,空气出气孔二与空气出气腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种平板式阳极支撑SOFC混合堆叠的电堆结构,其特征在于:连接体一与连接体二结构相同,连接体二由上至下依次设有燃料单元、中间板和空气单元,燃料单元与空气单元结构相同,燃料单元的两个L型垫板对称设置在气体分配板的两个对角上,L型垫板的垫板横板与气体分配板的长度相同,L型垫板的垫板竖板长度小于气体分配板的长度,垫板竖板与另一L型垫板的垫板
3.根据权利要求2所述的一种平板式阳极支撑SOFC混合堆叠的电堆结构,其特征在于:燃料单元的两个气体缺口分别为燃料进气口和燃料出气口,空气单元的两个气体缺口分别为空气进气孔和空气出气口,燃料进气口与空气进气口之间的夹角为90°,燃料进气口与燃料出气口之间的夹角为180°,燃料出气口与空气出气口之间的夹角为90°。
4.根据权利要求3所述的一种平板式阳极支撑SOFC混合堆叠的电堆结构,其特征在于:连接体一的燃料进气口与连接体二的燃料出气口处于同一侧,连接体一的空气出气口与连接体二的空气进气口处于同一侧。
5.根据权利要求1所述的一种平板式阳极支撑SOFC混合堆叠的电堆结构,其特征在于:密封框与侧盖一、侧盖二的侧壁形状相同,密封框底部均与底座侧壁连接,密封框顶部均与上盖板侧壁连接。
6.根据权利要求2所述的一种平板式阳极支撑SOFC混合堆叠的电堆结构,其特征在于:密封条与L型垫板形状相同,密封条与L型垫板连接,密封条与L型垫板数量相同。
...【技术特征摘要】
1.一种平板式阳极支撑sofc混合堆叠的电堆结构,其特征在于:电堆主体由上至下包括上盖板、若干间隔堆叠的第一电池单元和第二电池单元、底座,电堆主体侧壁均通过密封框依次与侧盖一、侧盖二、侧盖三和侧盖四连接,第一电池单元由上至下依次设有密封条、单电池、密封条和连接体一,第二电池单元由上至下依次设有密封条、单电池、密封条和连接体二,侧盖一的俯视截面呈c型结构,侧盖一与侧盖三结构相同,侧盖一中央顶部设有燃料进气孔一和燃料出气孔一,燃料进气孔一与燃料进气腔一连通,燃料出气孔一与燃料出气腔连通,侧盖二与侧盖四结构相同,侧盖二中央顶部设有空气进气孔二和空气出气孔二,空气进气孔二与空气进气腔二连通,空气出气孔二与空气出气腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种平板式阳极支撑sofc混合堆叠的电堆结构,其特征在于:连接体一与连接体二结构相同,连接体二由上至下依次设有燃料单元、中间板和空气单元,燃料单元与空气单元结构相同,燃料单元的两个l型垫板对称设置在气体分配板的两个对角上,l型垫板的垫板横板与气体分配板的长度相同,l型垫板的垫板竖板长度小于气体分配...
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