CN113471471B - 固体氧化物燃料电池密封垫及拼接件与其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池密封垫及拼接件与其制备方法和应用，属于固体氧化物燃料电池密封技术领域。该固体氧化物燃料电池密封垫拼接件具有拼接端，拼接端具有折线型拼接口。具有上述结构的拼接件可以避免直线型拼接口在拼接过程收缩时形成缺口，上述拼接件可通过调控封接温度和压力，在其具备一定塑性变形和粘度时快速简单地拼接成一个完整可靠的密封垫。固体氧化物燃料电池密封垫经多个上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件拼接而成即可，不需要从大面积的密封垫进行整体加工，可节约大量的原材料。上述密封垫可对固体氧化物燃料电池堆进行有效可靠的密封，无漏气现象。

Description

固体氧化物燃料电池密封垫及拼接件与其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及固体氧化物燃料电池密封技术领域，具体而言，涉及一种固体氧化物燃料电池密封垫及拼接件与其制备方法和应用。
背景技术
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效转化成电能的全固态发电装置。固体氧化物燃料电池因其清洁、高效、无噪音等优点，受到越来越多的关注。
目前常见的固体氧化物燃料电池基本发电单元主要有管式和平板式两大类，相较于较为成熟的管式固体氧化物燃料电池，平板式固体氧化物燃料电池(pSOFC)因其功率密度大，加工成本较低，成为很有前景的发展方向。平板式固体氧化物燃料电池片的密封一直是研究者研究中的重要环节，因为一旦密封出现问题，将造成燃料气和氧化气的混合或泄露，轻则导致电池工作失常，更严重的还可能引起爆炸，造成严重的安全事故。因此，密封问题的解决或将直接影响SOFC的商业化进程。
目前，国内外的SOFC密封技术主要包括压密封和硬密封。其中，硬密封是指密封材料进行硬连接(封接)，所采用的封接材料主要有活性金属材料(如铜焊、银浆等)、玻璃、微晶玻璃、玻璃陶瓷及两种或以上进行复合的材料等。而压密封主要采用“密封圈”的概念实现SOFC的密封，采用加压方式进行密封的云母、柔性石墨、纤维制品及上述材料的浸渍复合等。
玻璃、微晶玻璃类封接材料以其制备技术成熟、生产成本低廉的优势，一直是SOFC密封的主要研究对象，现有技术中提到的密封材料的实施方法多采用涂覆、刷涂、喷射等，这些方法在小的密封面积的实施中简单方便，但在密封面积较大层数较多的电池堆的实施中，这些方法应用比较麻烦、质量控制很难，而且封接厚度不可控，会极大地影响电池堆的电流收集，给电堆装配带来问题。
故而如今关于此类材料大多采用流延成厚度均匀的薄膜，再通过叠层热压或者等静压的方式得到厚度合适的密封垫，然后根据密封要求，裁剪成合适的形状。
但现有的方式在烧结收缩时容易出现切口收缩分离成气体泄漏通道的问题，直接影响密封垫的密封性能。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种固体氧化物燃料电池密封垫拼接件，其可以避免直线型拼接口在拼接过程收缩时形成缺口，上述拼接件可通过调控封接温度和压力，在其具备一定塑性变形和粘度时快速简单地拼接成一个完整可靠的密封垫。
本发明的目的之二在于提供一种上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的制备方法。
本发明的目的之三在于提供一种经多个上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件拼接而成的固体氧化物燃料电池密封垫。
本发明的目的之四在于提供一种上述固体氧化物燃料电池密封垫的制备方法。
本发明的目的之五在于提供一种上述固体氧化物燃料电池密封垫的应用。
本发明的目的之六在于提供一种经上述固体氧化物燃料电池密封垫与载体、集电材料以及电池封接而得的固体氧化物燃料电池堆。
本申请可这样实现：
第一方面，本发明提供一种固体氧化物燃料电池密封垫拼接件，其具有拼接端，拼接端具有折线型拼接口。
在可选的实施方式中，固体氧化物燃料电池密封垫拼接件具有两个拼接端，每个拼接端均独立地具有由拼接面向内凹进或向外凸出的折线型拼接口。
第二方面，本发明提供如前述实施方式的固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的制备方法，包括以下步骤：将密封材料与流延添加剂混合后的混合物进行球磨、固液分离，将分离得到的液体进行流延和干燥，随后进行压制和切割。
在可选的实施方式中，密封材料的玻璃化转变温度为550-650℃，玻璃软化点温度为650-730℃。
在可选的实施方式中，密封材料包括玻璃和微晶玻璃中的至少一种。
在可选的实施方式中，流延添加剂包括分散剂、溶剂、粘接剂和增塑剂。
在可选的实施方式中，压制包括热压或温等静压。
在可选的实施方式中，切割方式包括磨具冲切或激光切割。
第三方面，本发明提供一种固体氧化物燃料电池密封垫，其经多个前述实施方式的固体氧化物燃料电池密封垫拼接件拼接而成。
在可选的实施方式中，每个固体氧化物燃料电池密封垫拼接件均具有两个拼接端，相邻2个固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的用于相互拼接的折线型拼接口凹凸契合。
第四方面，本发明提供如前述实施方式的固体氧化物燃料电池密封垫的制备方法，包括以下步骤：将多个上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件拼接成预设的固体氧化物燃料电池密封垫的结构。
在可选的实施方式中，拼接过程中，于固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的拼接缝中注入松油醇或流延后的密封材料浆料。
第五方面，本发明提供如前述实施方式的固体氧化物燃料电池密封垫的应用，例如将其用于固体氧化物燃料电池堆的密封。
第六方面，本发明提供一种固体氧化物燃料电池堆，其经集电材料、电池以及由前述实施方式的固体氧化物燃料电池密封垫与载体贴合后形成的组件依次叠放并封接而得。
在可选的实施方式中，固体氧化物燃料电池密封垫与载体贴合后，还包括在贴合位置注入松油醇或流延后的密封材料浆料。
在可选的实施方式中，封接工艺包括：在10-50KPa以及500-600℃的条件下保温0.5-1h，随后于30-80KPa以及800-850℃的条件下保温0.5-2h，再降温至650-750℃。
在可选的实施方式中，封接开始至500-600℃的升温速率为1-3℃/min。
在可选的实施方式中，500-600℃至800-850℃的升温速率为2-5℃/min。
在可选的实施方式中，800-850℃至650-750℃的降温速率为2-5℃/min。
本申请的有益效果包括：
通过将固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的拼接端设置成具有用于拼接的折线型拼接口，可有效避免直线型拼接口在烧结收缩时容易出现切口收缩分离成气体泄漏通道的问题，从而能够提高密封垫的密封性能。并且，上述拼接件可通过调控封接温度和压力，在其具备一定塑性变形和粘度时快速简单地拼接成一个完整可靠的密封垫，使得该密封垫不需要从大面积的密封垫素坯进行整体加工，从而节约了大量的原材料，减少了污染和浪费。此外，通过以上述结构的固体氧化物燃料电池密封垫拼接件拼接成固体氧化物燃料电池密封垫的方式，可解决现有技术中废料多次回收利用导致的材料性状发生变化以及出现质量不可控的困难，保障了密封的可靠性和稳定性。将其用于电池堆的密封，可使电池堆具有良好的密封性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请提供的固体氧化物燃料电池密封垫的第一种结构示意图；
图2为图1中固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的结构示意图；
图3为本申请提供的固体氧化物燃料电池密封垫的第二种结构示意图；
图4为图3中部分固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的结构示意图；
图5为图3中其余部分固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的结构示意图；
图6为本申请提供的固体氧化物燃料电池密封垫的第三种结构示意图；
图7为图6中部分固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的结构示意图；
图8为图6中其余部分固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的结构示意图。
图标：1-固体氧化物燃料电池密封垫；10-固体氧化物燃料电池密封垫拼接件；11-第一拼接件；12-第二拼接件；13-第三拼接件；14-第四拼接件；111-拼接口A；112-拼接口B；121-拼接口C；122-拼接口D；131-拼接口E；132-拼接口F；141-拼接口G；142-拼接口H。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请提供的固体氧化物燃料电池密封垫及拼接件与其制备方法和应用进行具体说明。
请一并参照图1至图8，本申请提出一种固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10，其具有拼接端，拼接端具有折线型拼接口。
在可选的实施方式中，每个固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10均具有两个拼接端，每个拼接端均独立地具有由拼接面向内凹进或向外凸出的折线型拼接口。也即，在同一个固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10中，两个拼接端可以均为向内凹进，也可以均为向外凸出，还可以一者向内凹进一者向外凸出。
其中，折线型拼接口至少具有两个拼接边。可参考地，折线型拼接口可以呈方波状(如图1和图3)或锯齿状(如图6)等。
在一些具体的实施方式中，固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10呈长条状，其长度方向上的两个相对的端部分别作为第一拼接端和第二拼接端。第一拼接端设有第一折线型拼接口，第二拼接端设有第二折线型拼接口。第一折线型拼接口和第二折线型拼接口的凹凸方式可以相同也可不同。
通过将固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10的拼接端设置成具有用于拼接的折线型拼接口，可有效避免直线型拼接口在烧结收缩时容易出现切口收缩分离成气体泄漏通道的问题，从而能够提高密封垫的密封性能。
相应地，本申请还提供了上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10的制备方法，例如可包括以下步骤：将密封材料与流延添加剂混合后的混合物进行球磨、固液分离，将分离得到的液体进行流延和干燥，随后进行压制和切割。
其中，密封材料的玻璃化转变温度为550-650℃，玻璃软化点温度为650-730℃。采用具有上述玻璃化转变温度以及玻璃软化点温度的密封材料可以满足该类密封垫符合中低温固体氧化物燃料电池的密封使用，不需要太高的封接温度，从而可保护电池堆中位于上述密封材料封装内侧的金属类连接板和集电材料不被过度氧化。
可参考地，上述密封材料例如可包括玻璃和微晶玻璃中的至少一种。
上述流延添加剂可包括分散剂、溶剂、粘接剂和增塑剂。值得说明的是，流延添加剂所具有使用的物质以及各物质的用量在此不做特殊限定，可参照现有技术设置。
上述固液分离可采用过滤方式进行。干燥温度可以为50-80℃，通过干燥以挥发出有机溶剂。压制可采用热压或温等静压。切割方式可采用磨具冲切或激光切割等。
通过采用流延方法可制备得到厚度均匀的固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10。在流延过程中添加流延添加剂，不仅可在球磨混合后获得固含量高、均匀稳定的流延浆料，而且上述流延添加剂还可在密封材料玻璃软化点温度之前完全分解而无残留，避免其影响密封材料烧结收缩后的性能，进而导致密封失效。
进一步地，本申请还提供了一种固体氧化物燃料电池密封垫1，其经多个上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10拼接而成。
每个固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10均具有两个拼接端，相邻2个固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10的用于相互拼接的折线型拼接口凹凸契合。
上述凹凸契合的拼接结构能够使拼接稳固，并且其拼接边较长，能够避免烧结收缩时出现切口收缩分离成气体泄漏通道的问题，并且在后期外加压力的作用下，可确保密封完全可靠。
以固体氧化物燃料电池密封垫1为正方框型为例，其具有4个依次首尾连接的长条状的固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10，以下称为第一拼接件11、第二拼接件12、第三拼接件13和第四拼接件14。每个固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10的长度方向上均具有2个拼接端，其中一个拼接端具有第一折线型拼接口，另一个拼接端具有第二折线型拼接口。相互拼接的2个折线型拼接口凹凸契合。
在一些具体的实施方式中，请继续参照图1和图6，第一拼接件11的第一拼接端设有向内凹进的拼接口A111，第二拼接端设有向外凸出的拼接口B112；第二拼接件12的第一拼接端设有用于与拼接口B112配合拼接的向内凹进的拼接口C121，第二拼接端设有向外凸出的拼接口D122；第三拼接件13的第一端设有用于与拼接口D122配合拼接的向内凹进的拼接口E131，第二拼接端设有向外凸出的拼接口F132；第四拼接件14的第一端设有用于与拼接口F132配合拼接的向内凹进的拼接口G141，第二拼接端设有用于与拼接口A111配合拼接的向外凸出的拼接口H142。
上述拼接口A111至拼接口H142的凸出和凹进形状均可呈方波形(如图1)，也可以呈锯齿形(如图6)。图1中各拼接件的具体结构可参照图2；图6中第一拼接件和第三拼接件的具体结构可参照图7，第二拼接件和第四拼接件的具体结构可参照图8。
在另一些具体的实施方式中，请继续参照图3，第一拼接件11的第一拼接端和第二拼接端分别设有向外凸出的拼接口A111和拼接口B112；第二拼接件12的第一拼接端和第二拼接端分别设有向内凹进的拼接口C121和拼接口D122，且拼接口C121用于与拼接口B112配合拼接；第三拼接件13的第一拼接端和第二拼接端分别设有向外凸出的拼接口E131和拼接口F132，且拼接口E131用于与拼接口D122配合拼接；第四拼接件14的第一拼接端和第二拼接端分别设有向内凹进的拼接口G141和拼接口H142，且拼接口G141用于与拼接口F132配合拼接，拼接口H142用于与拼接口A111配合拼接。
图3中第一拼接件和第三拼接件的具体结构可参照图4，第二拼接件和第四拼接件的具体结构可参照图5。
值得说明的是，在其它实施方式中，固体氧化物燃料电池密封垫1的形状还可以为正方框型以外的其它形状，相应的，固体氧化物燃料电池密封垫1拼接条的数量也即不限于为4条，可根据密封垫的具体形状进行相应调整。
进一步地，本申请还提供了上述固体氧化物燃料电池密封垫1的制备方法，例如可包括以下步骤：将多个上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10拼接成预设的固体氧化物燃料电池密封垫1的结构。
在可选的实施方式中，拼接过程中，于固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10的拼接缝中注入松油醇或流延后的密封材料浆料。
承上，本申请提供的上述拼接件可通过调控封接温度和压力，在其具备一定塑性变形和粘度时快速简单地拼接成一个完整可靠的密封垫，使得该密封垫不需要从大面积的密封垫素坯进行整体加工，从而节约了大量的原材料，减少了污染和浪费。而现有技术中的密封垫多为环状，在对流延干燥后的素坯进行剪裁过程中，素坯中心和边缘部分会被切除，造成了密封材料的极大浪费，相对提高了密封垫的使用成本。
此外，在现有技术中，剪裁后的废料通常会进行重新加工，工序复杂；并且，密封材料废料多次回收后，可能会因为多次加工粉体粒径变细，进而导致析晶条件发生改变，晶相成分和含量改变，最终导致密封材料性能发生变化，有可能导致密封失效，存在不可控因素，对于批量化生产具有极大的质量隐患。本申请通过直接以固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10拼接成固体氧化物燃料电池密封垫1的方式，可有效避免上述废料多次回收利用导致的材料性状发生变化以及出现质量不可控的问题，保障了密封的可靠性和稳定性。
进一步地，本申请还提供了上述固体氧化物燃料电池密封垫1的应用，例如可将其用于固体氧化物燃料电池堆的密封。
相应地，本申请还提供一种固体氧化物燃料电池堆，其经集电材料、电池以及由上述固体氧化物燃料电池密封垫1与载体贴合后形成的组件依次叠放并封接而得。
在可选的实施方式中，固体氧化物燃料电池密封垫1与载体贴合后，还包括在贴合位置注入松油醇或流延后的密封材料浆料，从而使密封垫局部变软，以促进各部件接口处的融合。
其中，载体可以为连接板。
可参考地，封接过程可参照：将叠放后的工件放入电炉，通过重物或者加压装置加压，在10-50KPa(如10KPa、15KPa、20KPa、25KPa、30KPa、35KPa、40KPa、45KPa或50KPa等)以及500-600℃(如500℃、520℃、550℃、580℃或600℃等)的条件下保温0.5-1h(如0.5h、0.8h或1h等)，该过程的升温速率可以设置为1-3℃/min，如1℃/min、1.5℃/min、2℃/min、2.5℃/min或3℃/min等。
通过将压力设置为10-50KPa，可在密封垫软化前，将有机物完全排出；通过将此阶段的升温速率设置为1-3℃/min，可进一步确保密封垫中的有机物完全排出。
随后于30-80KPa(如30KPa、35KPa、40KPa、45KPa、50KPa、55KPa、60KPa、65KPa、70KPa、75KPa或80KPa等)以及800-850℃(如800℃、820℃或850℃等)的条件下保温0.5-2h(如0.5h、0.8h、1h、1.5h或2h等)，由500-600℃至800-850℃的升温速率可以设置为2-5℃/min，如2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、3.5℃/min、4℃/min、4.5℃/min或5℃/min等。
上述阶段通过将压力设置为30-80KPa，可防止玻璃粉烧结收缩断裂，或者在控制条件下玻璃析晶后玻璃软化点消失，导致后续难以再加压形变的问题。
进一步地，降温至650-750℃(如650℃、680℃、700℃、720℃或750℃等)。降温速率可以设置为2-5℃/min，如2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、3.5℃/min、4℃/min、4.5℃/min或5℃/min等。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
请参照图1和图2，本实施例提供了一种正方框型的固体氧化物燃料电池密封垫1，其具有4个依次首尾连接的长条状的固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10，以下称为第一拼接件11、第二拼接件12、第三拼接件13和第四拼接件14。
上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10经以下方式制得：将密封材料(玻璃，其玻璃化转变温度满足550-650℃，玻璃软化点温度满足650-730℃)与流延添加剂(分散剂、溶剂、粘接剂和增塑剂)混合后的混合物进行球磨、过滤，将滤液进行流延和干燥(50℃)，随后进行压制(热压)和切割(磨具冲切)。
切割后的每个固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10的长度方向上均具有2个拼接端，其中一个拼接端具有第一折线型拼接口，另一个拼接端具有第二折线型拼接口。相互拼接的2个折线型拼接口凹凸契合。
具体的，第一拼接件11的第一拼接端设有向内凹进的拼接口A111，第二拼接端设有向外凸出的拼接口B112；第二拼接件12的第一拼接端设有用于与拼接口B112配合拼接的向内凹进的拼接口C121，第二拼接端设有向外凸出的拼接口D122；第三拼接件13的第一端设有用于与拼接口D122配合拼接的向内凹进的拼接口E131，第二拼接端设有向外凸出的拼接口F132；第四拼接件14的第一端设有用于与拼接口F132配合拼接的向内凹进的拼接口G141，第二拼接端设有用于与拼接口A111配合拼接的向外凸出的拼接口H142。
上述拼接口A111至拼接口H142的凸出和凹进形状均呈方波形。
固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10的长度为100mm，宽度为5mm。拼接口凸出或凹进的深度为2mm，拼接口的宽度为2mm。
经对比，本实施例密封垫裁剪需要用到的面积为97×5×4＝1940mm2。若按照常规的现有技术裁切一个环形结构，需要的密封垫的面积为100×100＝10000mm2，比本申请实施例提供的密封垫面积的5倍还多，即用本申请实施例提供的拼接式的密封垫的方法可以较现有技术节约超过80.6％的成本。
上述拼接过程中，拼接处或拼接缝中可涂有松油醇或流延后的密封材料浆料。
进一步地，将上述密封垫与连接板贴合，贴合位置涂有松油醇或流延后的密封材料浆料。将集电材料、电池以及由上述密封垫与连接板贴合后形成的组件依次叠放组装，放进电炉，按以下工艺进行封装：加压10KPa，以1℃/min升温速率升温到600℃保温0.5h；然后增压到60KPa，以3℃/min升温速率升温到800℃保温2h；以5℃/min降温到750℃。
随后进行密封效果检测和测试：封接完成后，密封效果的检测可以采用现有技术中的尾气鼓泡法或者保压检测法来进行检验。检验正常，不泄漏后，先通氮气对燃料侧进行吹扫，然后通氢气还原2-3小时，监测开路电压，等其稳定后，还原过程结束，此时如果开路电压值和该温度的理论值接近，则说明密封效果很好。
本申请封装后的工件按上述检测方法检测后结果显示：尾气正常，无漏气，待电池还原后，电压可以达到1.19V，与理论电压接近，说明该电池密封无泄漏，本申请提供的封接方法可靠。
实施例2
请一并参照图3至图5，本实施例提供了一种正方框型的固体氧化物燃料电池密封垫1，其具有4个依次首尾连接的长条状的固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10，以下称为第一拼接件11、第二拼接件12、第三拼接件13和第四拼接件14。上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10经磨具冲压而得。其中，第一拼接件11与第三拼接件13形状一致，第二拼接件12与第四拼接件14形状一致。
上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10经以下方式制得：将密封材料(微晶玻璃，其玻璃化转变温度满足550-650℃，玻璃软化点温度满足650-730℃)与流延添加剂(分散剂、溶剂、粘接剂和增塑剂)混合后的混合物进行球磨、过滤，将滤液进行流延和干燥(80℃)，随后进行压制(温等静压)和切割(激光切割)。
切割后的每个固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10的长度方向上均具有2个拼接端，其中一个拼接端具有第一折线型拼接口，另一个拼接端具有第二折线型拼接口。相互拼接的2个折线型拼接口凹凸契合。
具体的，第一拼接件11的第一拼接端和第二拼接端分别设有向外凸出的拼接口A111和拼接口B112；第二拼接件12的第一拼接端和第二拼接端分别设有向内凹进的拼接口C121和拼接口D122，且拼接口C121用于与拼接口B112配合拼接；第三拼接件13的第一拼接端和第二拼接端分别设有向外凸出的拼接口E131和拼接口F132，且拼接口E131用于与拼接口D122配合拼接；第四拼接件14的第一拼接端和第二拼接端分别设有向内凹进的拼接口G141和拼接口H142，且拼接口G141用于与拼接口F132配合拼接，拼接口H142用于与拼接口A111配合拼接。
上述拼接口A111至拼接口H142的凸出和凹进形状均呈方波形。
固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10的长度为100mm，宽度为5mm。拼接口凸出或凹进的深度为2mm，拼接口的宽度为2mm。
经对比，本实施例密封垫裁剪需要用到的面积为100×(5+5)×2＝2000mm2。若按照常规的现有技术裁切一个环形结构，需要的密封垫的面积为100×100＝10000mm2。用本申请实施例提供的拼接式的密封垫的方法可以较现有技术节约超过80％的成本，极大地降低密封原材料，流延过程中用到的各种添加剂的成本，减少污染和浪费。
上述拼接过程中，拼接处或拼接缝中可涂有松油醇或流延后的密封材料浆料。
进一步地，将上述密封垫与连接板贴合，贴合位置涂有松油醇或流延后的密封材料浆料。将集电材料、电池以及由上述密封垫与连接板贴合后形成的组件依次叠放组装，放进电炉，按以下工艺进行封装：恒定加压30KPa，全程以2℃/min升温速率，升温到600℃保温1h；再到850℃保温0.5h；再以5℃/min降温到750℃。
随后进行密封检测，其结果显示：尾气正常，无漏气，待电池还原后，电压可以达到1.2V，与理论电压接近，说明该电池密封无泄漏，本申请提供的封接方法可靠。
实施例3
请一并参照图6至图8，本实施例提供了一种正方框型的固体氧化物燃料电池密封垫1，其与实施例1的区别在于：拼接口A111至拼接口H142的凸出和凹进形状均呈锯齿形。
固体氧化物燃料电池密封垫拼接件10的长度为100mm，宽度为5mm。拼接口凸出或凹进的深度为2.5mm，拼接口的宽度为5mm。
经对比，本实施例密封垫裁剪需要用到的面积为100×(5+5)×2＝2000mm2。若按照常规的现有技术裁切一个环形结构，需要的密封垫的面积为100×100＝10000mm2。用本申请实施例提供的拼接式的密封垫的方法可以较现有技术节约超过80％的成本。
上述拼接过程中，拼接处或拼接缝中可涂有松油醇或流延后的密封材料浆料。
进一步地，将上述密封垫与连接板贴合，贴合位置涂有松油醇或流延后的密封材料浆料。将集电材料、电池以及由上述密封垫与连接板贴合后形成的组件依次叠放组装，放进电炉，按以下工艺进行封装：加压50KPa，以3℃/min升温速率升温到550℃保温1h；然后增压到80KPa，以5℃/min升温速率升温到820℃保温1h；以2℃/min降温到750℃。
随后进行密封检测，其结果显示：尾气正常，无漏气，待电池还原后，电压可以达到1.19V，与理论电压接近，说明该电池密封无泄漏，本申请提供的封接方法可靠。
综上所述，本申请通过将固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的拼接端设置成具有用于拼接的折线型拼接口，可有效避免直线型拼接口在烧结收缩时容易出现切口收缩分离成气体泄漏通道的问题，从而能够提高密封垫的密封性能。并且，上述拼接件可通过调控封接温度和压力，在其具备一定塑性变形和粘度时快速简单地拼接成一个完整可靠的密封垫，使得该密封垫不需要从大面积的密封垫素坯进行整体加工，从而节约了大量的原材料，减少了污染和浪费。此外，通过以上述结构的固体氧化物燃料电池密封垫拼接件拼接成固体氧化物燃料电池密封垫的方式，可解决现有技术中废料多次回收利用导致的材料性状发生变化以及出现质量不可控的困难，保障了密封的可靠性和稳定性。将其用于电池堆的密封，可使电池堆具有良好的密封性能。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种固体氧化物燃料电池堆，其特征在于，经集电材料、电池以及由固体氧化物燃料电池密封垫与载体贴合后形成的组件依次叠放并封接而得；
所述固体氧化物燃料电池密封垫与所述载体贴合后，还包括在贴合位置注入松油醇或流延后的密封材料浆料；
封接工艺包括：在10-50KPa以及500-600℃的条件下保温0.5-1h，随后于30-80KPa以及800-850℃的条件下保温0.5-2h，再降温至650-750℃；
封接开始至500-600℃的升温速率为1-3℃/min；
500-600℃至800-850℃的升温速率为2-5℃/min；
800-850℃至650-750℃的降温速率为2-5℃/min；
所述固体氧化物燃料电池密封垫经多个固体氧化物燃料电池密封垫拼接件拼接而成；拼接过程中，于所述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的拼接缝中注入松油醇或流延后的密封材料浆料；
每个所述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件均具有两个拼接端，每个所述拼接端均独立地具有由拼接面向内凹进或向外凸出的折线型拼接口；相邻2个所述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的用于相互拼接的所述折线型拼接口凹凸契合；
所有所述密封材料浆料中的密封材料均为玻璃。
2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池堆，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池密封垫经以下方法制备得到包括以下步骤：将密封材料与流延添加剂混合后的混合物进行球磨、固液分离，将分离得到的液体进行流延和干燥，随后进行压制和切割。
3.根据权利要求2所述的固体氧化物燃料电池堆，其特征在于，所述密封材料的玻璃化转变温度为550-650℃，玻璃软化点温度为650-730℃。
4.根据权利要求2所述的固体氧化物燃料电池堆，其特征在于，所述流延添加剂包括分散剂、溶剂、粘接剂和增塑剂。
5.根据权利要求2所述的固体氧化物燃料电池堆，其特征在于，压制包括热压或温等静压。
6.根据权利要求2所述的固体氧化物燃料电池堆，其特征在于，切割方式包括磨具冲切或激光切割。
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