一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构制造技术

技术编号:41376200 阅读:41 留言:0更新日期:2024-05-20 10:19
本发明专利技术公开一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构,包括双极板阴极侧单元及双极板阳极侧单元;双极板阴极侧单元包括阴极气体进口、阴极气体出口及阴极流道,阴极流道包括若干条直流道及2个特斯拉阀弯道,直流道及特斯拉阀弯道位于双极板阴极侧单元的中间反应区,且2个特斯拉阀弯道呈对角布置在阴极气体进口、阴极气体出口的一侧;双极板阳极侧单元包括位于双极板阳极侧单元的两端的阳极气体进口、阳极气体出口及位于双极板阳极侧单元的中间反应区域的阳极反应区气体扩散层,且阳极反应区气体扩散层与阳极气体进口、出口相连通。该双极板结构设计了不同的阴极侧流场和阳极侧气体过渡区结构,提升了气体的综合利用率,提高了电池的工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体氧化物燃料电池,具体涉及一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构


技术介绍

1、固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,sofc)热电联供系统是一种将燃料的化学能直接转换成电能的新一代颠覆性发电技术,可广泛的采用氢气、一氧化碳、天然气、液化气、煤气、甲醇、乙醇、汽油和柴油等多种碳氢燃料,很容易与现有能源资源供应系统兼容,是实现氢能高效利用、构筑能源安全新体系的关键途径。其具有体积小、清洁、高效等卓越的综合性能,在住宅、楼宇、社区分布式供能领域具有广阔的应用前景,包括但不限于包括小型家庭热电联供系统、分布式发电或数据中心备用电源以及工业中大型固定式发电站。

2、双极板作为sofc关键核心部件,起到提供燃料气反应场所,串联多个电池及支撑等作用,是电池高效发电和高可靠、稳定运行的关键;同时,双极板在整个发电系统中体积占比60%,成本占比30%,成为商业化应用过程中控制生产成本的关键之一。现在国内外双极板多采用传统的直流道或多蛇形流道的设计方法,直流道虽然有较小的压降但是燃料利用率低,多蛇形流道可以实现电池的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构,其特征在于,包括双极板阴极侧单元及双极板阳极侧单元;

2.根据权利要求1所述的一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构,其特征在于,每个所述特斯拉阀弯道均包括1个汇入特斯拉阀与1个汇出特斯拉阀,所述汇入特斯拉阀及汇出特斯拉阀的安装位置相垂直,且所述汇入特斯拉阀的出口与汇出特斯拉阀的进口之间设置有连接流道,所述汇入特斯拉阀与汇出特斯拉阀的内切角为30~50°。

3.根据权利要求2所述的一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构,其特征在于,所述直流道与特斯拉阀弯道之间设置有若干个阴极气体导流条,且直流道与汇入特斯拉阀之间的阴极气...

【技术特征摘要】

1.一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构,其特征在于,包括双极板阴极侧单元及双极板阳极侧单元;

2.根据权利要求1所述的一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构,其特征在于,每个所述特斯拉阀弯道均包括1个汇入特斯拉阀与1个汇出特斯拉阀,所述汇入特斯拉阀及汇出特斯拉阀的安装位置相垂直,且所述汇入特斯拉阀的出口与汇出特斯拉阀的进口之间设置有连接流道,所述汇入特斯拉阀与汇出特斯拉阀的内切角为30~50°。

3.根据权利要求2所述的一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构,其特征在于,所述直流道与特斯拉阀弯道之间设置有若干个阴极气体导流条,且直流道与汇入特斯拉阀之间的阴极气体导流条的间距沿气体流动方向逐渐减小,直流道与汇出特斯拉阀之间的阴极气体导流条的间距沿气体流动方向逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构,其特征在于,所述阴极气体导流条的倾斜角度为20~40°。

5.根据权利要求1所述的一种高效率固体氧化物燃料电池双极板结构,其特征在于,所述阴极气体进口、阴极气体出口的至少一侧设置有用于气体流出或流入的气体分配通道,每一侧的气体分配通道设置至少一个。

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋文春杨轩李少华
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

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