CN114122473A - 一种熔融碳酸盐燃料电池的组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，属于燃料电池技术领域，包括：按照预定尺寸制备单电池和端板；所述单电池组装完成后阳极面向上放置；铺设阴极端板；通过吊装工具将单电池吊起，并对单电池进行180度旋转；将单电池放置到下端板上；通过吊装工具将其余单电池依次吊起、旋转并堆叠放置；对已经堆叠好的单电池进行加压固定；本发明的熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，通过吊装装置对单电池进行精准吊装，防止造成在搬运过程中单电池与单电池叠加后对位偏移的问题，不会造成电池的短路，也不会造成电池性能的下降。

Description

一种熔融碳酸盐燃料电池的组装方法
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种熔融碳酸盐燃料电池的组装方法。
背景技术
熔融碳酸盐燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的发电装置。
熔融碳酸盐燃料电池的单电池由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属双极板、碳酸盐电解质等组分构成，其中，由于双极板的材质为金属材质，相对质量高，如果形成的单电池的面积大于等于1平方米，质量会超过25千克。
该单电池组装成电池堆的过程中，受到单电池大体积和超重量的限制，容易发生单电池与单电池叠加后发生对位偏移。当发生偏移后，一方面会使得隔膜无法完整的将阴极和阳极隔开，造成短路；另一方面，密封压缩时，相邻两个单电池的错位造成单电池的表面受力不均，导致电池性能的下降。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中单电池组装成电池堆的过程中，受到单电池大大体积和超重量的限制，容易发生单电池与单电池叠加后对位偏移的缺陷，从而提供一种熔融碳酸盐燃料电池的组装方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，包括以下步骤：
按照预定尺寸制备单电池和端板；所述单电池组装完成后阳极面向上放置；
铺设阴极端板；
通过吊装工具将单电池吊起，并对单电池进行180度旋转；
将单电池放置到下端板上；
通过吊装工具将其余单电池依次吊起、旋转并堆叠放置；
对已经堆叠好的单电池进行加压固定。
作为优选方案，在所述单电池上安装支撑夹具，所述吊装工具的吊装端与支撑夹具连接。
作为优选方案，所述支撑夹具包括至少两根支撑杆；两根所述支撑杆分别设置在所述单电池的进出口侧。
作为优选方案，所述单电池上设置有槽孔；所述支撑杆上设置有卡槽；槽孔与卡槽配合连接。
作为优选方案，所述吊装工具包括：起吊绳；所述起吊绳的一端套设在所述支撑杆上，另一端与提供动力的起吊机连接。
作为优选方案，在所述单电池的翻转过程中，先将单电池翻转90度，垂直于地面设置，再将单电池翻转90度。
作为优选方案，在制备单电池时，按照阴极电极、阴极双极板、电解质盐、阳极双极板、阳极电极和隔膜的顺序组装。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的熔融碳酸盐燃料电池的组装方法,通过吊装装置对单电池进行精准吊装，防止造成在搬运过程中单电池与单电池叠加后对位偏移的问题，不会造成电池的短路，也不会造成电池性能的下降。
2.本发明提供的熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，在实际生产中，由于所用的电极面积大于等于1m2，厚度在0.6mm左右，过薄的电极无法支撑电极所需的电解质盐，容易发生破损。在组装过程中，需要5-6个人一起进行翻转，会导致单电池受力不均匀，电解质盐倾斜散落到一侧，无法保证组装质量；本方案中，通过在单电池的进出口侧分别安装支撑杆，使得在对单电池的吊装过程中，受力均匀，能够有效解决单电池在翻转过程中，可能出现的电极或电解质散落等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1为本发明的单电池的主视结构示意图。
图2为本发明的支撑杆上的卡槽的结构示意图。
图3为本发明的支撑杆的起吊绳的第一种状态的结构示意图。
图4为本发明的支撑杆的起吊绳的第二种状态的结构示意图。
图5为本发明的单电池通过吊装装置放置过程的结构示意图。
附图标记说明：
1、单电池；2、阴极端板；3、支撑杆；4、起吊绳；5、起吊机；6、凹槽；7、卡接部；8、卡板；9、槽口。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供的熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，包括以下步骤：
将双极板、电极、隔膜等关键部件按照既定尺寸制备完成，其中电极分为阴极和阳极，双极板的两侧均有凹槽6，槽深为3mm左右。隔膜厚度为1mm左右。
根据阴极电极、阴极双极板组装好阴极一侧，根据阳极电极，电解质盐，阳极双极板组装好阳极一侧，其中电解质盐放置在阳极双极板凹槽6中，用电极与密封件封好，形成如图1所示的单电池1；在单电池1上具有凹槽6，凹槽6的端部形成卡接部7；
制备端板，端板分为阴极端板2和阳极端板，一共有两块端板，端板的凹槽6与双极板凹槽6接近，阴极端板2用阴极电极组装密封，阳极端板用阳极电极、电解质盐组装密封。
铺设阴极端板2；
在单电池1上安装支撑夹具，所述支撑夹具包括至少两根支撑杆3，在本方案中包括两个支撑杆3，两个支撑杆3分别设置在单电池1的进出口侧；支撑杆3上设置有卡槽，卡槽与单电池1的卡接部7配合设置，实现支撑杆3与单电池1之间的卡接固定。
如图2所示，所述卡槽具有相对设置的两个卡板8，卡板8朝向支撑杆3的一侧伸出，且两个卡板8之间形成槽口9，所述槽口9的长度为5㎝，高为3㎝，同时，卡板8的内侧还设置有螺纹，由于双极板的凹槽6内本身就具有卡纹；所以卡板8内侧的螺纹与凹槽6内的卡纹配合设置，增加摩擦力，实现支撑夹具对单电池1阳极侧固定支撑作用。
通过吊装装置对单电池1进行吊装，所述吊装装置包括：起吊绳4和起吊机5；
具体的，操作过程如下：
用起吊绳4固定缠绕支撑杆3的前端与后端，十字交叉吊起，使单电池1受力均匀；如图3所示，借助起吊机5先让单电池1旋转90°垂直地面设置；在垂直地面的过程中，如图4所示，将起吊绳4向相反的方向翻转拉伸；
如图5所示，通过起吊机5在反方向将起吊绳4勾起，实现单电池1完成180°旋转，使单电池1阳极侧朝下放置。
在放置的过程中，先将单电池1的前端边与阴极端板2抵接，且抵接边与阴极端板2上的预设位置对齐，当位于单电池1前端的支撑杆3到达阴极端板2的表面的距离大约有5厘米时，将该支撑杆3从单电池1上拆卸下来，并缓缓抽出；继续将单电池1向下降落，当位于单电池1后端的支撑杆3到达阴极端板2的表面的距离大约有5厘米时，两个工作人员将单电池1的后端支撑，再由一个工作人员将位于单电池1后端的支撑杆3拆除，工作人员逐渐将单电池1的后端放下。
用隔膜将双极板阴阳极隔开，并用密封件密封放置，再依照上述步骤逐个放置单电池1，直到电池整堆组装完成，此时阴极面向上，阳极面向下，施加压力密封固定，并拴紧固定螺杆上的螺母，初步电池堆组装完成。
随后放入进气升温加热系统，进行通气升温，启动测试。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照预定尺寸制备单电池和端板；所述单电池组装完成后阳极面向上放置；
铺设阴极端板；
通过吊装工具将单电池吊起，并对单电池进行180度旋转；
将单电池放置到下端板上；
通过吊装工具将其余单电池依次吊起、旋转并堆叠放置；
对已经堆叠好的单电池进行加压固定。
2.根据权利要求1所述的熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，其特征在于，在所述单电池上安装支撑夹具，所述吊装工具的吊装端与支撑夹具连接。
3.根据权利要求2所述的熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，其特征在于，所述支撑夹具包括至少两根支撑杆；两根所述支撑杆分别设置在所述单电池的进出口侧。
4.根据权利要求3所述的熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，其特征在于，所述单电池上设置有槽孔；所述支撑杆上设置有卡槽；槽孔与卡槽配合连接。
5.根据权利要求3所述的熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，其特征在于，所述吊装工具包括：起吊绳；所述起吊绳的一端套设在所述支撑杆上，另一端与提供动力的起吊机连接。
6.根据权利要求5所述的熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，其特征在于，在所述单电池的翻转过程中，先将单电池翻转90度，垂直于地面设置，再将单电池翻转90度。
7.根据权利要求1所述的熔融碳酸盐燃料电池的组装方法，其特征在于，在制备单电池时，按照阴极电极、阴极双极板、电解质盐、阳极双极板、阳极电极和隔膜的顺序组装。
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