CN106887621B - 固体氧化物燃料电池电池组的制备方法 - Google Patents

固体氧化物燃料电池电池组的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106887621B
CN106887621B CN201710170300.8A CN201710170300A CN106887621B CN 106887621 B CN106887621 B CN 106887621B CN 201710170300 A CN201710170300 A CN 201710170300A CN 106887621 B CN106887621 B CN 106887621B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel cell
cathode
anode
power generation
tube body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710170300.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106887621A (zh
Inventor
田野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201710170300.8A priority Critical patent/CN106887621B/zh
Publication of CN106887621A publication Critical patent/CN106887621A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106887621B publication Critical patent/CN106887621B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
    • H01M8/2485—Arrangements for sealing external manifolds; Arrangements for mounting external manifolds around a stack
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明提供固体氧化物燃料电池电池组的制备方法，在阴极外壳内设有燃料电池发电管体组，燃料电池发电管体组由燃料电池发电管体组成，在阴极外壳与燃料电池发电管体之间设置有阴极进气管和阴极出气管，在燃料电池发电管体组上端设置有燃料电池阳极气路上接头，在燃料电池发电管体组下端设置有燃料电池阳极气路下接头，在燃料电池发电管体外侧与阴极外壳相接触处设置有阴极接线柱，在燃料电池发电管体内侧与阴极外壳相接触处设置有阳极接线柱。该燃料电池电池组烧结成一体的陶瓷结构避免了固体氧化物燃料电池在高温工作条件下密封困难的问题，使固体氧化物燃料电池的进一步组装和构建更加容易。

Description

固体氧化物燃料电池电池组的制备方法
本发明申请是母案申请“一种管式固体氧化物燃料电池电池组及其制备方法”的分案申请，母案申请的申请号为2015107246793，申请日为2015年10月29日。
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，更具体地说，涉及一种管式固体氧化物燃料电池电池组及其制备方法。
背景技术
随着经济和社会的发展，人类面临越来越紧迫的环境和能源问题。燃料电池是一种高效的发电装置，它直接将燃料的化学能转化为电能，不经过热机过程，从而其效率不受卡诺循环理想效率限制。燃料电池的研究有上百年的历史，人们发明了多种燃料电池。其中固体氧化物燃料电池(SOFC)得到了极大的重视。目前固体氧化物燃料电池的发电效率可达50％，与汽轮机联合循环发电的发电效率可达70％，进一步合理利用余热，其效率能够达到80％以上。固体氧化物燃料电池的另一个优点是可以减小污染，降低氮氧化物和颗粒物的排放。
固体氧化物燃料电池包含阴极腔和阳极腔，阴极腔通入氧气，阳极腔通入燃料，通常为可燃性气体。为了产生电能，阴极腔和阳极腔必须分别密封，当阴极气体和阳极气体发生泄漏，造成两种气体混合时，会使发电效率下降，较为严重时会发生爆炸，或者引起火灾。固体氧化物燃料电池需要在较高的温度下运行，通常运行温度超过600℃，因此在高温条件下，固体氧化物燃料电池的密封非常关键。由于固体氧化物燃料电池的阴极、电解质和阳极材料都具有陶瓷性质，陶瓷件之间不容易密封；另外，当这些材料与金属连接时也会出现密封不好，膨胀系数不匹配的问题。
发明内容
现有的固体氧化物燃料电池通常由多个部件组装而成，多部件之间需采用各种手段保持高温使用时密封。本发明克服了现有技术中的不足，采用陶瓷密封烧结方式把电池所有部件密封烧结成一体，以解决固体氧化物燃料电池使用过程中存在的高温密封困难的问题。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种管式固体氧化物燃料电池电池组，包括燃料电池阳极气路上接头、阴极进气管、阴极出气管、阴极外壳、阴极接线柱、阳极接线柱、燃料电池发电管体组以及燃料电池阳极气路下接头，在阴极外壳内设置有燃料电池发电管体组，燃料电池发电管体组由燃料电池发电管体组成，燃料电池发电管体的数量大于等于二根，燃料电池发电管体沿阴极外壳圆周均匀设置，燃料电池发电管体的长度小于或者等于或者大于阴极外壳的长度，在阴极外壳与燃料电池发电管体之间设置有阴极进气管和阴极出气管，阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部顶端或者阴极外壳的外部底端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近，阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部顶端或者阴极外壳的外部底端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部顶端附近或者阴极外壳的内部底端附近，在燃料电池发电管体组上端设置有燃料电池阳极气路上接头，在燃料电池发电管体组下端设置有燃料电池阳极气路下接头，在燃料电池发电管体外侧与阴极外壳相接触处设置有阴极接线柱，阴极接线柱一端设置在阴极外壳内部，阴极接线柱另一端设置在阴极外壳外部，在燃料电池发电管体内侧设置有阳极接线柱，阳极接线柱一端设置在燃料电池发电管体内部，阳极接线柱另一端设置在燃料电池发电管体外部且穿出燃料电池阳极气路上接头，燃料电池发电管体由燃料电池阳极集流层、燃料电池阳极层、燃料电池电解质层、燃料电池阴极以及燃料电池阴极集流层组成，燃料电池阳极集流层、燃料电池阳极层、燃料电池电解质层、燃料电池阴极以及燃料电池阴极集流层由内至外以同心圆方式依次设置，燃料电池发电管体整体呈圆筒形状；燃料电池阳极气路上接头采用圆筒形状，横截面呈“凸”形结构，上接头上开口的数量为1，上接头下开口的数量等于燃料电池发电管体的数量或者上接头下开口的数量为1，燃料电池阳极气路下接头采用圆筒形状，横截面呈倒置“凸”形结构，下接头上开口的数量为1或者下接头上开口的数量等于燃料电池发电管体的数量，下接头下开口的数量为1。
燃料电池阳极气路上接头采用上接头上开口数量为1，上接头下开口数量等于燃料电池发电管体的数量的上接头，与燃料电池阳极气路下接头采用下接头上开口数量等于燃料电池发电管体的数量，下接头下开口数量1的下接头相配合使用；或者燃料电池阳极气路上接头采用上接头上开口数量为1，上接头下开口数量为1的上接头，上接头下开口的直径小于阴极外壳的直径大于燃料电池发电管体组的直径，与燃料电池阳极气路下接头采用下接头上开口数量等于燃料电池发电管体的数量，下接头下开口数量1的下接头相配合使用；或者燃料电池阳极气路上接头采用上接头上开口数量为1，上接头下开口数量等于燃料电池发电管体的数量的上接头，与燃料电池阳极气路下接头采用下接头上开口数量为1，下接头下开口数量1的下接头相配合使用，下接头下开口的直径小于阴极外壳的直径大于燃料电池发电管体组的直径。
阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部顶端附近相配合使用；或者阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近相配合使用；或者阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部顶端附近相配合使用；或者阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近相配合使用。
在燃料电池阳极气路上接头和燃料电池发电管体的接口处、燃料电池阳极气路下接头和燃料电池发电管体的接口处设置凹槽或卡槽。
在燃料电池阳极气路上接头设置冷却夹套，冷却夹套上设置有冷却介质进口和冷却介质出口；或者在燃料电池阳极气路上接头外侧设置冷却盘管，并设置冷却介质进口和冷却介质出口。
在燃料电池阳极气路下接头设置冷却夹套，冷却夹套上设置有冷却介质进口和冷却介质出口；或者在燃料电池阳极气路下接头外侧设置冷却盘管，并设置冷却介质进口和冷却介质出口。
阴极接线柱以及阳极接线柱采用金属铂。
阴极外壳、阴极进气管、阴极出气管、燃料电池阳极气路上接头、燃料电池阳极气路下接头采用氧化铝、氧化锆、莫来石或者堇青石。
燃料电池阳极集流层以及燃料电池阴极集流层采用金属铂。
一种管式固体氧化物燃料电池电池组的制备方法，燃料电池发电管体用高温陶瓷胶与阴极腔体粘接烧结密封，并引出阴极接线柱和阳极接线柱，燃料电池发电管体下端用高温陶瓷胶与燃料电池阳极气路下接头密封粘接烧结，燃料电池发电管体上端用高温陶瓷胶与燃料电池阳极气路上接头密封粘接烧结，燃料电池阳极气路上接头、燃料电池发电管体和燃料电池阳极气路下接头组成了阳极腔体，并将阳极接线柱引出，燃料电池阳极气路下接头的下开口作为阳极进气口，燃料电池阳极气路上接头的上开口作为阳极出气口，阴极外壳、阴极进气管和阴极出气管用高温陶瓷密封胶密封粘接烧结，得到阴极腔体，燃料电池阴极腔体与阳极腔体密封粘接烧结得到烧结成一体的管式固体氧化物燃料电池电池组。
本发明的有益效果为：燃料电池发电管体两端为陶瓷接口，陶瓷接口可以根据外气路接口的形状进行设计。采用陶瓷烧结密封的方法将该燃料电池电池组的阴极外壳、阴极进气管、阴极出气管、阳极腔体、燃料电池阳极气路上接头、燃料电池阳极气路下接头、发电管体和电极烧结成一体，除少量金属材质的部件外，其余各部件均为陶瓷性质的材料，热膨胀系数接近，有利于密封烧结，该燃料电池电池组烧结成一体的陶瓷结构避免了固体氧化物燃料电池在高温工作条件下密封困难的问题，使固体氧化物燃料电池的进一步组装和构建更加容易。
附图说明
图1是本发明的结构剖面示意图A，其中，1为燃料电池阳极气路上接头，2为阴极进气管，3为阴极出气管，4为阴极外壳，5为阴极接线柱，6为阳极接线柱，7为燃料电池发电管体，8为燃料电池阳极气路下接头；
图2是本发明的结构剖面示意图B，其中，1为燃料电池阳极气路上接头，2为阴极进气管，3为阴极出气管，4为阴极外壳，5为阴极接线柱，6为阳极接线柱，7为燃料电池发电管体，8为燃料电池阳极气路下接头；
图3是本发明中无冷却夹套或冷却盘管的燃料电池阳极气路上接头与燃料电池阳极气路下接头的结构示意图，其中，(a)为燃料电池阳极气路上接头，(b)为燃料电池阳极气路下接头，11为上接头上开口，12为上接头下开口，13为上接头筒腔，14为上接头筒壁，81为下接头上开口,82为下接头下开口，83为下接头筒腔，84为下接头筒壁；
图4是本发明中有冷却盘管的燃料电池阳极气路上接头与燃料电池阳极气路下接头的结构示意图，其中，(a)为燃料电池阳极气路上接头，(b)为燃料电池阳极气路下接头，11为上接头上开口，12为上接头下开口，13为上接头筒腔，14为上接头筒壁，81为下接头上开口,82为下接头下开口，83为下接头筒腔，84为下接头筒壁,9为冷却盘管；
图5是本发明中燃料电池发电管体的截面示意图，其中，71为燃料电池阳极集流层，72为燃料电池阳极层，73为燃料电池电解质层，74为燃料电池阴极，75为燃料电池阴极集流层。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图1和图2所示，一种管式固体氧化物燃料电池电池组，其中，1为燃料电池阳极气路上接头，2为阴极进气管，3为阴极出气管，4为阴极外壳，5为阴极接线柱，6为阳极接线柱，7为燃料电池发电管体，8为燃料电池阳极气路下接头。
一种管式固体氧化物燃料电池电池组，包括燃料电池阳极气路上接头、阴极进气管、阴极出气管、阴极外壳、阴极接线柱、阳极接线柱、燃料电池发电管体组以及燃料电池阳极气路下接头，在阴极外壳内设置有燃料电池发电管体组，燃料电池发电管体组由燃料电池发电管体组成，燃料电池发电管体的数量为二根，燃料电池发电管体沿阴极外壳圆周均匀设置，燃料电池发电管体的长度小于或者等于或者大于阴极外壳的长度，在阴极外壳与燃料电池发电管体之间设置有阴极进气管和阴极出气管。
阴极进气管与阴极出气管的设置方式包括：
第一种方式：阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部顶端附近相配合使用，如图1所示；
第二种方式：阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近相配合使用；
第三种方式：阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部顶端附近相配合使用，如图2所示；
第四种方式：阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近相配合使用。
在燃料电池发电管体组上端设置有燃料电池阳极气路上接头，在燃料电池发电管体组下端设置有燃料电池阳极气路下接头，燃料电池阳极气路上接头采用圆筒形状，横截面呈“凸”形结构，燃料电池阳极气路下接头采用圆筒形状，横截面呈倒置“凸”形结构；燃料电池阳极气路上接头与燃料电池阳极气路下接头的设置方式包括：
第一种方式：燃料电池阳极气路上接头采用上接头上开口数量为1，上接头下开口数量等于燃料电池发电管体的数量的上接头，与燃料电池阳极气路下接头采用下接头上开口数量等于燃料电池发电管体的数量，下接头下开口数量1的下接头相配合使用，如图2所示；
第二种方式：燃料电池阳极气路上接头采用上接头上开口数量为1，上接头下开口数量为1的上接头，上接头下开口的直径小于阴极外壳的直径大于燃料电池发电管体组的直径，与燃料电池阳极气路下接头采用下接头上开口数量等于燃料电池发电管体的数量，下接头下开口数量1的下接头相配合使用；
第三种方式：燃料电池阳极气路上接头采用上接头上开口数量为1，上接头下开口数量等于燃料电池发电管体的数量的上接头，与燃料电池阳极气路下接头采用下接头上开口数量为1，下接头下开口数量1的下接头相配合使用，下接头下开口的直径小于阴极外壳的直径大于燃料电池发电管体组的直径，如图1所示。
在燃料电池发电管体外侧与阴极外壳相接触处设置有阴极接线柱，阴极接线柱一端设置在阴极外壳内部，阴极接线柱另一端设置在阴极外壳外部，在燃料电池发电管体内侧设置有阳极接线柱，阳极接线柱一端设置在燃料电池发电管体内部，阳极接线柱另一端设置在燃料电池发电管体外部且穿出燃料电池阳极气路上接头，燃料电池发电管体由燃料电池阳极集流层、燃料电池阳极层、燃料电池电解质层、燃料电池阴极以及燃料电池阴极集流层组成，燃料电池阳极集流层、燃料电池阳极层、燃料电池电解质层、燃料电池阴极以及燃料电池阴极集流层由内至外以同心圆方式依次设置，燃料电池发电管体整体呈圆筒形状，燃料电池阳极集流层以及燃料电池阴极集流层采用金属铂或其它在燃料电池气氛下稳定的具有高导电率的金属或合金材料。
在燃料电池阳极气路上接头和燃料电池发电管体的接口处、燃料电池阳极气路下接头和燃料电池发电管体的接口处设置凹槽或卡槽。
在燃料电池阳极气路上接头设置冷却夹套，冷却夹套上设置有冷却介质进口和冷却介质出口；或者在燃料电池阳极气路上接头外侧设置冷却盘管，并设置冷却介质进口和冷却介质出口。
在燃料电池阳极气路下接头设置冷却夹套，冷却夹套上设置有冷却介质进口和冷却介质出口；或者在燃料电池阳极气路下接头外侧设置冷却盘管，并设置冷却介质进口和冷却介质出口。
阴极接线柱以及阳极接线柱采用金属铂。
阴极外壳、阴极进气管、阴极出气管、燃料电池阳极气路上接头、燃料电池阳极气路下接头采用氧化铝、氧化锆、莫来石或者堇青石。燃料电池电池组的所有部件通过高温陶瓷密封胶密封粘接成一体。
一种管式固体氧化物燃料电池电池组的制备方法，燃料电池发电管体用高温陶瓷胶与阴极腔体粘接烧结密封，并引出阴极接线柱和阳极接线柱，燃料电池发电管体下端用高温陶瓷胶与燃料电池阳极气路下接头密封粘接烧结，燃料电池发电管体上端用高温陶瓷胶与燃料电池阳极气路上接头密封粘接烧结，燃料电池阳极气路上接头、燃料电池发电管体和燃料电池阳极气路下接头组成了阳极腔体，并将阳极接线柱引出，燃料电池阳极气路下接头的下开口作为阳极进气口，燃料电池阳极气路上接头的上开口作为阳极出气口，阴极外壳、阴极进气管和阴极出气管用高温陶瓷密封胶密封粘接烧结，得到阴极腔体，燃料电池阴极腔体与阳极腔体密封粘接烧结得到烧结成一体的管式固体氧化物燃料电池电池组。
管式固体氧化物燃料电池电池组是通过所设计的多个燃料电池部件，采用高温陶瓷密封胶密封、粘接、烧结而成。
分别得到固体氧化物燃料电池电池组的各个部件，然后进行粘接烧结。
燃料电池阴极外壳、阴极进气管和阴极出气管按图1所示用高温陶瓷密封胶密封粘接烧结，得到阴极腔体。
燃料电池发电管体用高温陶瓷胶与阴极腔体粘接烧结密封，并引出阴极接线柱和阳极接线柱。
燃料电池两端分别用高温陶瓷胶与燃料电池阳极气路上接头和燃料电池阳极气路上接头粘接烧结密封，形成密封的阳极腔体，并将阳极接线柱引出。
整个燃料电池组制造过程中最关键的一环是所有燃料电池组的部件都通过高温陶瓷胶密封粘接烧结成一体，分别形成有进、出气路的密封的阴极腔体与阳极腔体。
以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.固体氧化物燃料电池电池组的制备方法，其特征在于，燃料电池发电管体用高温陶瓷胶与阴极腔体粘接烧结密封，并引出阴极接线柱和阳极接线柱，燃料电池发电管体下端用高温陶瓷胶与燃料电池阳极气路下接头密封粘接烧结，燃料电池发电管体上端用高温陶瓷胶与燃料电池阳极气路上接头密封粘接烧结，燃料电池阳极气路上接头、燃料电池发电管体和燃料电池阳极气路下接头组成了阳极腔体，并将阳极接线柱引出，燃料电池阳极气路下接头的下开口作为阳极进气口，燃料电池阳极气路上接头的上开口作为阳极出气口，阴极外壳、阴极进气管和阴极出气管用高温陶瓷密封胶密封粘接烧结，得到阴极腔体，燃料电池阴极腔体与阳极腔体密封粘接烧结得到烧结成一体的管式固体氧化物燃料电池电池组；其中固体氧化物燃料电池电池组包括燃料电池阳极气路上接头、阴极进气管、阴极出气管、阴极外壳、阴极接线柱、阳极接线柱、燃料电池发电管体组以及燃料电池阳极气路下接头，在阴极外壳内设置有燃料电池发电管体组，燃料电池发电管体组由燃料电池发电管体组成，燃料电池发电管体的数量大于等于二根，燃料电池发电管体沿阴极外壳圆周均匀设置，燃料电池发电管体的长度小于或者等于或者大于阴极外壳的长度，在阴极外壳与燃料电池发电管体之间设置有阴极进气管和阴极出气管，阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部顶端或者阴极外壳的外部底端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近，阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部顶端或者阴极外壳的外部底端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部顶端附近或者阴极外壳的内部底端附近，在燃料电池发电管体组上端设置有燃料电池阳极气路上接头，在燃料电池发电管体组下端设置有燃料电池阳极气路下接头，在燃料电池发电管体外侧与阴极外壳相接触处设置有阴极接线柱，阴极接线柱一端设置在阴极外壳内部，阴极接线柱另一端设置在阴极外壳外部，在燃料电池发电管体内侧设置有阳极接线柱，阳极接线柱一端设置在燃料电池发电管体内部，阳极接线柱另一端设置在燃料电池发电管体外部且穿出燃料电池阳极气路上接头，燃料电池发电管体由燃料电池阳极集流层、燃料电池阳极层、燃料电池电解质层、燃料电池阴极以及燃料电池阴极集流层组成，燃料电池阳极集流层、燃料电池阳极层、燃料电池电解质层、燃料电池阴极以及燃料电池阴极集流层由内至外以同心圆方式依次设置，燃料电池发电管体整体呈圆筒形状；燃料电池阳极气路上接头采用圆筒形状，横截面呈“凸”形结构，上接头上开口的数量为1，上接头下开口的数量等于燃料电池发电管体的数量或者上接头下开口的数量为1，燃料电池阳极气路下接头采用圆筒形状，横截面呈倒置“凸”形结构，下接头上开口的数量为1或者下接头上开口的数量等于燃料电池发电管体的数量，下接头下开口的数量为1。
2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池电池组的制备方法，其特征在于，燃料电池阳极气路上接头采用上接头上开口数量为1，上接头下开口数量等于燃料电池发电管体的数量的上接头，与燃料电池阳极气路下接头采用下接头上开口数量等于燃料电池发电管体的数量，下接头下开口数量1的下接头相配合使用；或者燃料电池阳极气路上接头采用上接头上开口数量为1，上接头下开口数量为1的上接头，上接头下开口的直径小于阴极外壳的直径大于燃料电池发电管体组的直径，与燃料电池阳极气路下接头采用下接头上开口数量等于燃料电池发电管体的数量，下接头下开口数量1的下接头相配合使用；或者燃料电池阳极气路上接头采用上接头上开口数量为1，上接头下开口数量等于燃料电池发电管体的数量的上接头，与燃料电池阳极气路下接头采用下接头上开口数量为1，下接头下开口数量1的下接头相配合使用，下接头下开口的直径小于阴极外壳的直径大于燃料电池发电管体组的直径。
3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池电池组的制备方法，其特征在于，阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部顶端附近相配合使用；或者阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近相配合使用；或者阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部顶端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部顶端附近相配合使用；或者阴极进气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极进气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端，与阴极出气管一端设置在阴极外壳的外部底端，阴极出气管另一端伸入到阴极外壳的内部底端附近相配合使用。
4.根据权利要求3所述的固体氧化物燃料电池电池组的制备方法，其特征在于，在燃料电池阳极气路上接头设置冷却夹套，冷却夹套上设置有冷却介质进口和冷却介质出口；或者在燃料电池阳极气路上接头外侧设置冷却盘管，并设置冷却介质进口和冷却介质出口；在燃料电池阳极气路下接头设置冷却夹套，冷却夹套上设置有冷却介质进口和冷却介质出口；或者在燃料电池阳极气路下接头外侧设置冷却盘管，并设置冷却介质进口和冷却介质出口。
5.根据权利要求3所述的固体氧化物燃料电池电池组的制备方法，其特征在于，在燃料电池阳极气路上接头和燃料电池发电管体的接口处、燃料电池阳极气路下接头和燃料电池发电管体的接口处设置凹槽或卡槽。
CN201710170300.8A 2015-10-29 2015-10-29 固体氧化物燃料电池电池组的制备方法 Expired - Fee Related CN106887621B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710170300.8A CN106887621B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 固体氧化物燃料电池电池组的制备方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710170300.8A CN106887621B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 固体氧化物燃料电池电池组的制备方法
CN201510724679.3A CN105226315B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 一种管式固体氧化物燃料电池电池组及其制备方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510724679.3A Division CN105226315B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 一种管式固体氧化物燃料电池电池组及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106887621A CN106887621A (zh) 2017-06-23
CN106887621B true CN106887621B (zh) 2019-05-31

Family

ID=54995124

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510724679.3A Expired - Fee Related CN105226315B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 一种管式固体氧化物燃料电池电池组及其制备方法
CN201710170300.8A Expired - Fee Related CN106887621B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 固体氧化物燃料电池电池组的制备方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510724679.3A Expired - Fee Related CN105226315B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 一种管式固体氧化物燃料电池电池组及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN105226315B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106816618B (zh) * 2017-02-11 2019-06-21 佛山索弗克氢能源有限公司 管式燃料电池
CN109057922A (zh) * 2018-08-10 2018-12-21 武汉理工大学 一种基于固体氧化物电解池的汽车尾气NOx分解装置
CN109411778B (zh) * 2018-10-29 2020-11-03 深圳市致远动力科技有限公司 一种固体氧化物燃料电池组的制备工艺
CN113451608B (zh) * 2020-03-24 2022-04-01 苏州国绿新材料科技有限公司 固体氧化物燃料电池
CN113820606A (zh) * 2021-10-19 2021-12-21 济南大学 一种固体氧化物电池性能测试装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT1425814E (pt) * 2001-06-04 2006-08-31 Acumentrics Corp Sistema de tubos horizontais para celula de combustivel e metodos
US7378361B2 (en) * 2006-04-11 2008-05-27 Corning Incorporated High thermal expansion cyclosilicate glass-ceramics
JP4240530B2 (ja) * 2006-09-15 2009-03-18 Ｔｏｔｏ株式会社 燃料電池セル体、燃料電池セルユニット、燃料電池セルスタック及びそれらを含む燃料電池
US8278013B2 (en) * 2007-05-10 2012-10-02 Alan Devoe Fuel cell device and system
KR101135367B1 (ko) * 2010-04-09 2012-04-16 포항공과대학교 산학협력단 평관형 고체산화물 연료전지용 거대 스택 및 그 제작 방법
CN104253278B (zh) * 2013-06-27 2018-01-02 Toto株式会社 固体氧化物型燃料电池装置及其制造方法、制造装置
US20150171458A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-18 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Fuel cell module, fuel cell, manufacturing method of fuel cell module, and method for supplying oxidant to fuel cell module
CN205194784U (zh) * 2015-10-29 2016-04-27 天津大学 一种管式固体氧化物燃料电池电池组

Also Published As

Publication number Publication date
CN105226315A (zh) 2016-01-06
CN106887621A (zh) 2017-06-23
CN105226315B (zh) 2017-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106887621B (zh) 固体氧化物燃料电池电池组的制备方法
CN102064744B (zh) 一种燃气热水器余热发电装置
CN104272514B (zh) 管式固体氧化物燃料电池组件和包含有该组件的燃料电池装置
RU2007124483A (ru) Структура уплотненного узла соединения для электрохимического устройства
CN103094595B (zh) 一种阳极支撑管式固体氧化物燃料电池及其组装方法
CN205194784U (zh) 一种管式固体氧化物燃料电池电池组
CN107394283A (zh) 一种紧凑型液态金属电池及其装配方法
CN103296298B (zh) 一种管式固体氧化物燃料电池的发电单元、电池堆及其组装方法
CN206874392U (zh) 一种汽车节油机
CN208849009U (zh) 一种管型固体氧化物燃料电池
KR100738308B1 (ko) 연료 공급관이 결합된 연료극 지지체식 튜브형 고체산화물연료전지
CN201608235U (zh) 一种微管状陶瓷膜燃料单电池堆
CN101820075B (zh) 直接火焰型固体氧化物燃料电池组及其制备方法
CN101311318B (zh) 高温电解制氢固体氧化物电解池密封装置及其密封方法
CN105908211B (zh) 一种高温电解水制氢稳定运行的电解池装置、电解电池的制备及电解池装置的使用方法
CN106910925B (zh) 管式固体氧化物燃料电池单电池的制备方法
CN204991862U (zh) 一种管式固体氧化物燃料电池单电池
CN107178443A (zh) 一种汽车节油机
CN109378488A (zh) 一种管型固体氧化物燃料电池及其制备方法
RU97118769A (ru) Блок сборок твердооксидных топливных элементов с коэффициентом температурного расширения (ктр), превышающим ктр их электролита
CN108110273B (zh) 管型固体氧化物燃料电池集电部件及其应用
CN105047969A (zh) 一种锑阳极直接碳固体氧化物燃料电池电堆及其制备方法
CN209658315U (zh) 一种浮头式固体氧化物燃料电池的电堆堆心结构
CN103165923B (zh) 阳极支撑管式电池的收电装置及其制备方法和电池堆
CN108232336B (zh) 一种具有内加热装置的液态金属电池及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190531

Termination date: 20201029

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee