一种固体氧化物燃料电池及其封接方法技术

技术编号:41636300 阅读:26 留言:0更新日期:2024-06-13 02:31
本发明专利技术公开了一种固体氧化物燃料电池及其封接方法,所述燃料电池为具有空腔结构的平板燃料电池,其特征在于,包括复合陶瓷单电池片、缓冲结构和金属连接体,所述缓冲结构包括第一回形框体、第二回形框体、中间过渡体,所述中间过渡体的两端分别连接所述第一回形框体、第二回形框体,以形成凸起台阶式框体结构,所述第一回形框体的外径小于所述第二回形框体的外径,所述复合陶瓷单电池片与第一回形框体密封封接,所述第二回形框体与所述金属连接件密封封接。本发明专利技术通过双“回”形缓冲结构设计的“凸起台阶式”结构提升整个结构柔性,提高自适应应力应变能变,避免尺寸变化,保证电池单元的完整性、气密性,提升电池堆的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池,具体涉及一种固体氧化物燃料电池及其封接方法


技术介绍

1、平板固体式氧化物燃料电池主要采用金属连接体与复合陶瓷单电池片通过封焊、密封胶或压密封等方式实现电池单元的封接制备。在电池单元封接制备或运行过程中由于以下原因使得电池片破裂或电池单元焊缝失效,即:1)金属材料与陶瓷材料膨胀系数差异较大,在封焊冷却过程电池单元残余应力应变积累;2)电池单元工况运行过程中,单电池片功能层化学物理性质发生变化,导致单电池片的外形尺寸明显变化。另一方面,传统固体氧化物燃料电池真空封焊封接方式在复杂的氧化还原运行工况下,焊缝极易氧化失效,导致电池单元气密性变差,将会严重影响电池对效率及安全性。

2、现有技术中:公开号为cn 103819213a,名称为“一种金属与陶瓷的多层钎焊结构的钎焊方法”的专利中,为了保证高温密封性,采用金属钎料+气氛隔绝的玻璃/陶瓷钎料,但是玻璃/陶瓷钎料柔性较差,难以松弛电池单元在制备及运行过程中的应力应变;公开号为cn 101503780a,名称为“一种中温平板式固体氧化物燃料电池金属连接体用铁基膨胀合金”的专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种固体氧化物燃料电池,所述燃料电池为具有空腔结构的平板燃料电池,其特征在于,包括复合陶瓷单电池片、缓冲结构和金属连接体,所述缓冲结构包括第一回形框体、第二回形框体、中间过渡体,所述中间过渡体的两端分别连接所述第一回形框体、第二回形框体,以形成凸起台阶式框体结构,所述第一回形框体的外径小于所述第二回形框体的外径,所述复合陶瓷单电池片与第一回形框体密封封接,所述第二回形框体与所述金属连接件密封封接。

2.根据权利要求1所述的一种固体氧化物燃料电池,其特征在于,所述第一回形框体、第二回形框体、中间过渡体一体成型,所述中间过渡体与第一回形框体、第二回形框体在连接处均为圆滑过渡。...

【技术特征摘要】

1.一种固体氧化物燃料电池,所述燃料电池为具有空腔结构的平板燃料电池,其特征在于,包括复合陶瓷单电池片、缓冲结构和金属连接体,所述缓冲结构包括第一回形框体、第二回形框体、中间过渡体,所述中间过渡体的两端分别连接所述第一回形框体、第二回形框体,以形成凸起台阶式框体结构,所述第一回形框体的外径小于所述第二回形框体的外径,所述复合陶瓷单电池片与第一回形框体密封封接,所述第二回形框体与所述金属连接件密封封接。

2.根据权利要求1所述的一种固体氧化物燃料电池,其特征在于,所述第一回形框体、第二回形框体、中间过渡体一体成型,所述中间过渡体与第一回形框体、第二回形框体在连接处均为圆滑过渡。

3.根据权利要求2所述的一种固体氧化物燃料电池,其特征在于,所述第一回形框体、第二回形框体为圆形框体或方形框体,所述第一回形框体与第二回形框体的形状相同;

4.根据权利要求3所述的一种固体氧化物燃料电池,其特征在于,所述第一回形框体、第二回形框体、中间过渡体的厚度为80μm~250μm,所述第二回形框体与第二回形框体相平行,所述第一回形框体的边框宽度为1mm~3mm,所述第二回形框体的边框宽度为2.5mm~5mm,所述中间过渡体的高度为0.5mm~3mm,球面过渡的球面半径大于等于0.5mm,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王治国王泽明侯蔼麟刘晓珍王希同杨志宾葛奔
申请(专利权)人:中国核动力研究设计院
类型:发明
国别省市:

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