CN109244516A - 一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置，包括上压架和下压架，所述上压架和下压架之间夹紧有电堆主体，所述上压架包括第一X形压架，所述第一X形压架的中心交叉处固定设置有第一主压块，所述第一X形压架的四条支臂上分别设置有第一辅压块，所述第一X形压架的四个端部均固定设置有支撑杆，且支撑杆的一端与第一X形压架的端部垂直固定连接，四个所述之间依次固定连接有侧板，且侧板形成矩形结构。本发明通过X形压架配合主压块和辅压块对电堆进行加压，多个施压点形成施压面，能够更好的对电堆进行加压，同时，增设了侧壁加压结构，能够对电堆的侧面同样进行加压，全面提高接触效果，适宜推广使用。

Description

一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置
技术领域
本发明涉及电堆加压技术领域，尤其涉及一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置。
背景技术
固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种工作在较高温度（600℃~900℃）的电化学器件，一般由多孔的阳极，致密的电解质和多孔的阴极构成。在工作温度下，使阳极和阴极分别处于还原气氛和氧化气氛中，空气将在阴极中电离生成氧离子，并在化学驱动力作用下，通过高温氧离子导体电解质向阳极定向运动，并在阳极与还原性气体反应。由于电解质为纯氧离子导体，电子无法通过，在上述过程中，电子在阴极被从空气分子中剥离，并通过外电路达到阳极，参与还原气体的氧化反应，从而推动外电路中的负载工作。单片电池开路电压由能斯特方程限制，一般不超过1.2V，工作电压随电流增大而下降。因此，为了获取更高的电压，需要将单片燃料电池串联成堆。
对于平板式SOFC而言，在单电池集成为电堆时需要用连接体将电池串联起来，此过程会引进接触材料来降低连接体与单电池间的接触电阻，而仅仅依靠接触材料还不能保证电堆接触，还需在电堆上加载一定的压力。中国专利（公开号：CN201720309830.1）公开的一种适用于中高温的固体氧化物燃料电池电堆加压装置，其虽能对电堆的上下两侧施加压力，但是上述专利在施压时，通过顶盖和底座只能对电堆的中心位置施压，且加压效果差，同时电堆的侧壁无法进行加压，导致接触效果差，无法满足使用需求，为此我们设计出一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置，来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置，包括上压架和下压架，所述上压架和下压架之间夹紧有电堆主体，所述上压架包括第一X形压架，所述第一X形压架的中心交叉处固定设置有第一主压块，所述第一X形压架的四条支臂上分别设置有第一辅压块，所述第一X形压架的四个端部均固定设置有支撑杆，且支撑杆的一端与第一X形压架的端部垂直固定连接，四个所述之间依次固定连接有侧板，且侧板形成矩形结构，每个所述侧板上均开设有至少一个螺孔，所述螺孔内活动安装有调节螺栓，所述调节螺栓靠近电堆主体的一端转动连接在压片上，所述压片压紧电堆主体的侧壁，所述支撑杆远离第一X形压架的一端固定连接有螺杆，所述下压架包括第二X形压架，所述第二X形压架的中心交叉处固定设置有第二主压块，所述第二X形压架的四条支臂上分别设置有第二辅压块，所述第二X形压架的四个端部均固定设置有连接环，所述第二X形压架通过连接环连接在四根螺杆上，所述螺杆上活动设置螺母，所述螺母对连接环进行限位和固定。
优选的，所述第一X形压架和第二X形压架的支臂朝向电堆主体的一侧沿其长度方向均开设有滑动槽，且第一辅压块和第二辅压块上均设置有限位滑块，所述第一辅压块通过限位滑块活动安装于第一X形压架支臂的滑动槽中，所述第二辅压块通过限位滑块活动安装于第二X形压架支臂的滑动槽中。
优选的，所述调节螺栓远离压片的一端固定设置有旋转柄。
优选的，所述第一主压块、第二主压块、第一辅压块和第二辅压块朝向电堆主体的一侧均设置有耐高温防滑垫。
优选的，所述第一X形压架和第二X形压架结构相同。
优选的，所述支撑杆的长度小于电堆主体的厚度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中，通过X形压架配合主压块和辅压块对电堆进行加压，多个施压点形成施压面，能够更好的对电堆进行加压，同时，增设了侧壁加压结构，能够对电堆的侧面同样进行加压，全面提高接触效果，且辅压块和压片的位置可进行调节，能够满足不同大小电堆的加压使用，适宜推广使用。
附图说明
图1为本发明提出的一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置的侧视图；
图3为本发明提出的一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置的第二X形压架的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-3，一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置，包括上压架和下压架，上压架和下压架之间夹紧有电堆主体15，上压架包括第一X形压架1，第一X形压架1的中心交叉处固定设置有第一主压块2，第一X形压架1的四条支臂上分别设置有第一辅压块3，第一X形压架1的四个端部均固定设置有支撑杆4，支撑杆4的长度小于电堆主体15的厚度，且支撑杆4的一端与第一X形压架1的端部垂直固定连接，四个之间依次固定连接有侧板5，且侧板5形成矩形结构，每个侧板5上均开设有至少一个螺孔6，螺孔6内活动安装有调节螺栓7，调节螺栓7远离压片8的一端固定设置有旋转柄，调节螺栓7靠近电堆主体15的一端转动连接在压片8上，压片8压紧电堆主体15的侧壁，支撑杆4远离第一X形压架1的一端固定连接有螺杆9，下压架包括第二X形压架10，第一X形压架1和第二X形压架10结构相同，第二X形压架10的中心交叉处固定设置有第二主压块11，第二X形压架10的四条支臂上分别设置有第二辅压块12，第一主压块2、第二主压块11、第一辅压块3和第二辅压块12朝向电堆主体15的一侧均设置有耐高温防滑垫，第一X形压架1和第二X形压架10的支臂朝向电堆主体15的一侧沿其长度方向均开设有滑动槽，且第一辅压块3和第二辅压块12上均设置有限位滑块，第一辅压块3通过限位滑块活动安装于第一X形压架1支臂的滑动槽中，第二辅压块12通过限位滑块活动安装于第二X形压架10支臂的滑动槽中，第二X形压架10的四个端部均固定设置有连接环13，第二X形压架10通过连接环13连接在四根螺杆9上，螺杆9上活动设置螺母14，螺母14对连接环13进行限位和固定。
本发明在使用时，上压架和下压架先是分体式，将电堆主体15塞入上压架四个侧板5之间，接着将下压架的第二X形压架10通过连接环13套接在四根螺杆9上，向四根螺杆9上安装有螺母14，转动螺母14朝向上压架移动，使得下压架在螺母14的限位下向上压架移动，直至第一X形压架1和第二X形压架10上的第一主压块2、第二主压块11、第一辅压块3和第二辅压块12压紧电堆主体15 的上下两侧，多个施压点形成施压面，能够更好的对电堆进行加压，接着转动各个侧板5上的调节螺栓7，使得调节螺栓7带动压片8对电堆主体15的侧面进行加压，全面提高接触效果，同时辅压块和压片的位置可进行调节，能够满足不同大小电堆的加压使用，适宜推广使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置，包括上压架和下压架，所述上压架和下压架之间夹紧有电堆主体（15），其特征在于，所述上压架包括第一X形压架（1），所述第一X形压架（1）的中心交叉处固定设置有第一主压块（2），所述第一X形压架（1）的四条支臂上分别设置有第一辅压块（3），所述第一X形压架（1）的四个端部均固定设置有支撑杆（4），且支撑杆（4）的一端与第一X形压架（1）的端部垂直固定连接，四个所述之间依次固定连接有侧板（5），且侧板（5）形成矩形结构，每个所述侧板（5）上均开设有至少一个螺孔（6），所述螺孔（6）内活动安装有调节螺栓（7），所述调节螺栓（7）靠近电堆主体（15）的一端转动连接在压片（8）上，所述压片（8）压紧电堆主体（15）的侧壁，所述支撑杆（4）远离第一X形压架（1）的一端固定连接有螺杆（9），所述下压架包括第二X形压架（10），所述第二X形压架（10）的中心交叉处固定设置有第二主压块（11），所述第二X形压架（10）的四条支臂上分别设置有第二辅压块（12），所述第二X形压架（10）的四个端部均固定设置有连接环（13），所述第二X形压架（10）通过连接环（13）连接在四根螺杆（9）上，所述螺杆（9）上活动设置螺母（14），所述螺母（14）对连接环（13）进行限位和固定。
2.根据权利要求1所述的一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置，其特征在于，所述第一X形压架（1）和第二X形压架（10）的支臂朝向电堆主体（15）的一侧沿其长度方向均开设有滑动槽，且第一辅压块（3）和第二辅压块（12）上均设置有限位滑块，所述第一辅压块（3）通过限位滑块活动安装于第一X形压架（1）支臂的滑动槽中，所述第二辅压块（12）通过限位滑块活动安装于第二X形压架（10）支臂的滑动槽中。
3.根据权利要求1所述的一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置，其特征在于，所述调节螺栓（7）远离压片（8）的一端固定设置有旋转柄。
4.根据权利要求1所述的一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置，其特征在于，所述第一主压块（2）、第二主压块（11）、第一辅压块（3）和第二辅压块（12）朝向电堆主体（15）的一侧均设置有耐高温防滑垫。
5.根据权利要求1所述的一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置，其特征在于，所述第一X形压架（1）和第二X形压架（10）结构相同。
6.根据权利要求1所述的一种中高温固体氧化物燃料电池的电堆加压装置，其特征在于，所述支撑杆（4）的长度小于电堆主体（15）的厚度。
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