【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体氧化物燃料电池配套设备相关领域，更具体地，涉及一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构。
技术介绍
1、固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell，简称sofc)属于第三代燃料电池，是一种在高温下直接将存储在燃料和氧化剂中的化学能以高效、环境友好的方式转化成电能的全固态化学发电装置。它作为几种燃料电池中理论能量密度最高的一种，被普遍认为是未来能源转换系统的替代品，具有巨大强力且将获得广泛应用。
2、然而，进一步的研究表明，sofc长期运行的稳定性是阻碍其进一步发展的主要技术障碍之一。更具体而言，当sofc尤其是可逆固体氧化物电池(rsoc)投入正式运行后，在严重的热应力作用下，它的正极-电解质-负极(也即pen)结构容易发生分层和裂变，进而严重影响到rsoc的运行稳定性。
3、相应地，本领域亟需对此作出进一步的改进，以便更好地改善固体氧化物燃料电池尤其是可逆固体氧化物燃料电池在复杂工况下的长期运行稳定性需求。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或需求，本专利技术的目的在于提供一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，其中通过充分结合各类复杂工况下的固体氧化物燃料电池的工作特征及需求，对其电堆结构的具体构造组成及其设置方式等作出针对性改进，相应获得一种新型的流道结构使得气体流动更为均匀，进而提升了温度均匀性，并且显著消除了局部热点和热应力；此外，本专利技术的电堆整体结构紧凑、便于加工和维护，同时具备良好的适应性，相应有效降低了整
2、为实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，该电堆结构包括顶板、底板以及设置在所述顶板与所述底板之间纵向堆叠的多个单电池，其特征在于：
3、对于各个单电池而言，它各自包括上连接器、下连接器、电解质层和密封层，所述电解质层被放置于所述密封层中，然后在上、下侧面分别与所述上连接器、下连接器执行连接及密封；
4、所述上连接器、下连接器的结构相同，它们的板块内部各自被划分为四个绕着纵向轴中心对称的流道区域并且各个流道区域内均包含多个呈垂直走向的流道凹槽；此外，各个板块的四个侧面上各自设置有四个通孔，并且这些通孔在每个侧面上均以氢气入口、空气出口、氢气出口和空气入口的形式交错分布；以此方式，氢气或空气从一个板块侧面的入口进入，流经板块内部呈垂直走向的流道凹槽，最后在另一相邻板块侧面的对应出口汇集流出，相应使得各个单电池在运行时温度均匀化且消除了局部热点，进而确保了整个电堆结构的运行稳定性。
5、进一步优选地，对于各个所述单电池而言，优选采用高温密封的方式使得所述密封层的玻璃软化，进而达到密封效果。
6、进一步优选地，对于各个所述单电池而言，它们每个侧面上的所述通孔在纵向方向上彼此对准堆叠，由此形成纵向方向上的歧管。
7、进一步优选地，所述通孔的剖面形式优选设计为矩形。
8、进一步优选地，上述电堆结构优选还包括外部进气口和外部出气口，用于与所述歧管进行空气和氢气的内外流通。
9、进一步优选地，上述电堆结构的各个组成元件均为模块化结构。
10、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，通过对电堆结构的内部构造及其具体设置方式重新进行设计，尤其是对气体流道的组合形式及其工作机理作出针对性改进，相应与现有类似产品中的平行流道相比，能够确保温度更为均匀且呈现面状分布，由此显著提升了电堆的整体温度均匀性，消除了局部热点，进而避免了高温工作下由于膨胀系数不同而导致的局部热应力，并确保整个可逆固体氧化物燃料电池即便在长期运行下也局部良好的稳定性。
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1.一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，该电堆结构包括顶板(1)、底板(2)以及设置在所述顶板与所述底板之间纵向堆叠的多个单电池(3)，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，对于各个所述单电池(3)而言，优选采用高温密封的方式使得所述密封层的玻璃软化，进而达到密封效果。
3.如权利要求1或2所述的一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，对于各个所述单电池(3)而言，它们每个侧面上的所述通孔在纵向方向上彼此对准堆叠，由此形成纵向方向上的歧管(4)。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，所述通孔的剖面形式优选设计为矩形。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，上述电堆结构优选还包括外部进气口和外部出气口，用于与所述歧管进行空气和氢气的内外流通。
6.如权利要求1-5任意一项所述的一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，上述电堆结构的各个组成元件均为模块化结构。
【技术特征摘要】
1.一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，该电堆结构包括顶板(1)、底板(2)以及设置在所述顶板与所述底板之间纵向堆叠的多个单电池(3)，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，对于各个所述单电池(3)而言，优选采用高温密封的方式使得所述密封层的玻璃软化，进而达到密封效果。
3.如权利要求1或2所述的一种可逆固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，对于各个所述单电池(3)而言，它们每个侧面上的所述通孔在纵向方向上彼此对准...
【专利技术属性】
技术研发人员：于丰源，雷金勇，黄旭锐，潘军，杨怡萍，廖梓豪，杨瑛，唐渊，区定容，涂正凯，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：
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