CN114566667B - 一种固体氧化物电池的集流层及其制备方法、固体氧化物电池及其固体氧化物电堆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体氧化物电池的集流层及其制备方法、固体氧化物电池及其固体氧化物电堆，涉及到固体氧化物电池的技术领域，步骤S1：制备混合液，制备将集流层粉体中加入溶剂，并将溶剂与集流层粉体混合制成混合液，步骤S2：制备浆料，混合液加入添加剂制成浆料；添加剂可为聚乙烯醇、聚乙烯醇吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素等，添加剂使用比例为1～17wt％；步骤S3：第一层涂覆，将浆料涂覆于电池阴极之上，涂覆厚度50～200μm，50～150℃烘干；步骤S4：第二层涂覆，已烘干的产品为基底再次涂覆浆料，涂层厚度100～300μm，完成电池的制备；步骤S5：将连接件与经两次涂覆的电池贴合装配即可。在使用时，集流层制备过程简单，不涉及昂贵设备及材料。
Description
技术领域
本发明涉及到固体氧化物电池的技术领域，尤其涉及到一种固体氧化物电池的集流层及其制备方法。
背景技术
一般来说，固体氧化物电池(SOC)是一种能量转换装置，能够将燃料中的化学能通过氧化还原反应转换为电能对外供电，也可通过电解将电能储存在化学燃料中。平板式固体氧化物燃料电池/电解池(SOFC/SOEC)是一种典型的SOC。以薄板式SOFC/SOEC和平管式SOFC/SOEC为例，它主要包含阳极、电解质和阴极。
一种为薄板式SOFC/SOEC，约0.5mm厚的阳极支撑体上涂覆有一层致密的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)电解质层，之上再涂覆约30μm的阴极层；
另一种为平管式SOFC/SOEC，燃料气通道贯穿约5mm厚的阳极支撑体，支撑体上涂覆有一层致密的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)电解质层，之上再涂覆约30μm的阴极层；
对于上述两种SOC来说，由于实际工业化生产中电池板难以实现绝对平整，在阴、阳极平面内实现高效的电流收集十分困难。通常，生产中会在阴、阳极上涂覆一层集流层改善电池与连接件之间的接触，从而提高集流效率。
现有技术缺点主要有：电池与连接件装配时，集流层可压缩性差，由于电池或多或少存在的平整度问题，电池/连接件总存在接触不良区域，甚至存在虚接位置。该类接触缺陷会导致：
1、电流收集效率低，导致其放电性能低于实际；
2、工作时局部区域电阻偏大，过量发热引起热应力导致电池开裂失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固体氧化物电池的集流层及其制备方法、固体氧化物电池及其固体氧化物电堆，用于解决上述技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种固体氧化物电池的集流层的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：制备混合液，制备将集流层粉体中加入溶剂，并将溶剂与集流层粉体混合制成混合液，
步骤S2：制备浆料，混合液加入添加剂制成浆料；添加剂可为聚乙烯醇、或为聚乙烯醇吡咯烷酮、或为聚乙烯醇缩丁醛、或为乙基纤维素；添加剂使用比例为1～17wt％；
步骤S3：第一层涂覆，将浆料涂覆于电池阴极之上，涂覆厚度50～200 μm，50～150℃烘干；
步骤S4：第二层涂覆，已烘干的产品为基底再次涂覆浆料，涂层厚度 100～300μm，完成电池的制备；
步骤S5：将连接件与经两次涂覆的电池贴合装配即可。
作为进一步的优选，所述步骤S1中集流层粉体包括镧锶锰、或为镧锶钴铁、或为镧锶钴、或为镧钴镍具有钙钛矿结构的SOC阴极粉体，或为镍、铜、铁、银的氧化物粉体。
作为进一步的优选，所述步骤S1中溶剂包括水、或为乙醇、或为松节油、或为植物油、或为硅油、或为鱼油、或为松油醇，调制固含量为50～90％。
作为进一步的优选，所述步骤1还包括：
步骤11，集流层的造料，将一部分集流层粉体进行造粒，造粒后粒度范围20～100μm；
步骤12，造粒粉600℃煅烧3h；
步骤13，未经造粒的集流层粉体与溶剂混合制成浆料A,造粒粉与溶剂混合制成浆料B。
作为进一步的优选，
所述步骤S3中第一次涂覆所用到的浆料为浆料A；
所述步骤S4中第二次涂覆所用到的浆料为浆料B。
作为进一步的优选，所述步骤S1中所述的混合工艺或为滚筒式球磨、或为行星式球磨、或为机械介入式搅拌、或为离心式搅拌、或为超声波振动搅拌。
作为进一步的优选，所述步骤S5中所述的将连接件与经两次涂覆的电池贴合装配通过人工或机械手抓取、或吸附工件，或为激光贴合，或为视觉系统定位后进行叠层装配贴合。
一种固体氧化物电池的集流层，通过上述任一项所述的固体氧化物电池集流层制备方法制成。
一种固体氧化物电池，电池的阴极的上涂覆的集流层由任一项所述的固体氧化物电池集流层制备方法制成。
一种固体氧化物电堆，包括固体氧化物电池，所述固体氧化物电池的阴极的上涂覆的集流层由任一项所述的固体氧化物电池集流层制备方法制成。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明中，集流层使其可长时间保持可压缩性，通过适量的压缩变形匹配电池不平度，实现100％的界面接触，从而解决电流收集及其可能引起的热致开裂问题。
本发明中，安装方法简单易行，通过叠层结构保持了集流层的可压缩性，使得连接件/电池贴合装配可实现100％接触，而规避电池平面度差异的影响。
本发明中，集流层浆料制备简单，所用原料廉价、易得、无害。
本发明中，集流层制备过程简单，不涉及昂贵设备及材料。
本发明中，解决了常规SOC电池与连接件装配需外加压力的问题，避免电池受压导致的结构隐性破坏及开裂。
本发明中，可实现100％界面接触及良好的接触深度，解决了SOC传统集流方法导致的局部接触不良问题。
本发明中，对电池品质要求大大降低，适用于传统工业陶瓷制造方法生产的SOC电池，可大幅降低生产成本
附图说明
图1是本发明固体氧化物电池的集流层制备方法流程图；
图2是本发明固体氧化物电池的集流层结构示意图。
图中：1、制备混合液；2、制备浆料；3、第一层涂覆；4、第二层涂覆； 5、贴合装配；6、集流层；7、电池；8、连接件。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”“后”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。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
结合图1-2所示，一种固体氧化物电池的集流层的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：制备混合液1，制备将集流层6粉体中加入溶剂，并将溶剂与集流层6粉体混合制成混合液，
步骤S2：制备浆料2，混合液加入添加剂制成浆料；添加剂可为聚乙烯醇、聚乙烯醇吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素等，添加剂使用比例为1～17wt％；
步骤S3：第一层涂覆3，将浆料涂覆于电池7阴极之上，涂覆厚度50～200 μm，50～150℃烘干；
步骤S4：第二层涂覆4，已烘干的产品为基底再次涂覆浆料，涂层厚度 100～300μm，完成电池7的制备；
步骤S5：将连接件8与经两次涂覆的电池7贴合装配5即可。
进一步，作为一种较佳的实施方式，步骤S1中集流层6粉体包括镧锶锰、镧锶钴铁、镧锶钴、镧钴镍等具有钙钛矿结构的SOC阴极粉体和镍、铜、铁、银及其氧化物粉体。
进一步，作为一种较佳的实施方式，步骤S1中溶剂包括水、乙醇、松节油、植物油、硅油、鱼油、松油醇，调制固含量为50～90％。
进一步，作为一种较佳的实施方式，步骤1还包括步骤11：步骤11：集流层6的造料，将一部分集流层6粉体进行造粒，造粒后粒度范围20～100μ m；
步骤12：造粒粉600℃煅烧3h；
步骤13：未经造粒的集流层6粉体与溶剂混合制成浆料A,造粒粉与溶剂混合制成浆料B。
进一步，作为一种较佳的实施方式，步骤S3：第一次涂覆所用到的浆料为浆料A；
步骤S4：第二次涂覆所用到的浆料为浆料B。
进一步，作为一种较佳的实施方式，步骤S1中的混合工艺或为滚筒式球磨、或为行星式球磨、或为机械介入式搅拌、或为离心式搅拌、或为超声波振动搅拌等。
进一步，作为一种较佳的实施方式，步骤S5中的将连接件8与经两次涂覆的电池7贴合装配5通过人工或机械手抓取、或吸附工件，或为激光贴合，或为视觉系统定位后进行叠层装配贴合。
一种固体氧化物电池的集流层，通过上述的固体氧化物电池7集流层6 制备方法制成，集流层6涂覆在电池7的阴极的上。
一种固体氧化物电池7，电池的阴极的上涂覆的集流层6由任一项的固体氧化物电池集流层制备方法制成。
一种固体氧化物电堆，包括固体氧化物电池7，其固体氧化物电池的阴极的上涂覆的集流层6由任一项的固体氧化物电池集流层6制备方法制成。
实施例一：将集流层6粉体与溶剂混合，集流层6粉体包括镧锶锰、镧锶钴铁、镧锶钴、镧钴镍等具有钙钛矿结构的SOC阴极粉体和镍、铜、铁、银及其氧化物粉体，溶剂可为水、乙醇、松节油、植物油、硅油、鱼油、松油醇，调制固含量为50～90％；
加入添加剂制成浆料，添加剂可为聚乙烯醇、聚乙烯醇吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素等，添加剂使用比例为1～17wt％；
将浆料涂覆于电池7阴极之上，涂覆厚度50～200μm，50～150℃烘干；
然后再已烘干的产品为基底再次涂覆浆料，涂层厚度100～300μm；将连接件8与4中经两次涂覆的电池7贴合装配5即可；
实施例二、1、将集流层6粉体进行造粒，造粒后粒度范围20～100μm；将1中造粒粉600℃煅烧3h；将1中未经造粒的粉体及2中造粒的集流层6 粉体分别与溶剂混合，集流层6粉体包括镧锶锰、镧锶钴铁、镧锶钴、镧钴镍等具有钙钛矿结构的SOC阴极粉体和镍、铜、铁、银及其氧化物粉体，溶剂可为水、松节油、植物油、硅油、鱼油、松油醇，调制固含量为50～90％；分别向3中的两种浆料(未造粒粉浆料及造粒粉浆料)加入添加剂制成浆料 A、B，添加剂可为聚乙烯醇、聚乙烯醇吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、乙基纤维素等，添加剂使用比例为1～17wt％；将A浆料涂覆于电池7阴极之上，涂覆厚度50～200μm，50～150℃烘干；将B浆料涂覆于5中电池7之上，涂覆厚度150～200μm，50～150℃烘干，将连接件8与中经两次涂覆的电池7贴合装配5即可；
实施例三、将镧锶钴粉体与水混合，调制成固含量为55％的混合浆料L1；向L1中加入7wt％的聚乙烯醇吡咯烷酮，搅拌至完全溶解并混合均匀获得L2；将L2浆料涂覆于电池7阴极之上，涂覆50μm，150℃烘干；然后将已烘干的产品为基底再次涂覆L2浆料，涂层厚度150μm；将连接件8与经两次涂覆的电池7贴合装配5。
实施例四，将氧化亚镍粉体与松油醇混合，调制成固含量为75％的混合浆料L3；向L3中加入14wt％的乙基纤维素，搅拌至完全溶解并混合均匀获得 L4；将L4浆料涂覆于电池7阳极之上，涂覆150μm，150℃烘干；将已烘干的产品为基底再次涂覆L4浆料，涂层厚度100μm；将连接件8与经两次涂覆的电池7贴合装配5；
实施例五，将镧锶钴铁粉体与鱼油混合，调制成固含量为69％的混合浆料L5；向L5中加入10wt％的聚乙烯醇缩丁醛，搅拌至完全溶解并混合均匀获得L6；将L6浆料涂覆于电池7阴极之上，涂覆100μm，150℃烘干；将已烘干的产品为基底再次涂覆L6浆料，涂层厚度200μm；将连接件8与经两次涂覆的电池7贴合装配5。
实施例六，将镧钴镍粉体与植物油混合，调制成固含量为50％的混合浆料L7A；将镧钴镍粉体进行喷雾造粒后与植物油混合，调制成固含量为50％的混合浆料L7B；向L7A、L7B中分别加入7wt％的聚乙烯醇缩丁醛，搅拌至完全溶解并混合均匀获得L8A、L8B；将L8A浆料涂覆于电池7阴极之上，涂覆 100μm，150℃烘干；将已烘干的产品为基底再次涂覆L8B浆料，涂层厚度 100μm；将连接件8与经两次涂覆的电池7贴合装配5；
实施例七，将氧化铁粉体与松节油混合，调制成固含量为80％的混合浆料L9A；将氧化铁粉体进行喷雾造粒后与植物油混合，调制成固含量为80％的混合浆料L9B；向L9A、L9B中分别加入15wt％的乙基纤维素，搅拌至完全溶解并混合均匀获得L10A、L10B；将L10A浆料涂覆于电池7阴极之上，涂覆50μm，150℃烘干；将已烘干的产品为基底再次涂覆L10B浆料，涂层厚度70μm；将连接件8与经两次涂覆的电池7贴合装配5。
其中，所有实施例中连接件8与电池7贴合装配5均可以通过人工或机械手抓取、或吸附工件，或为激光贴合，或为视觉系统定位后进行叠层装配贴合。其中，人工或机械手抓取、或吸附工件，或为激光贴合，或为视觉系统定位后进行叠层装配贴合，可以多个搭配使用，或者单独使用。
其中，所有实施例中混合工艺均可以采用滚筒式球磨、或为行星式球磨、或为机械介入式搅拌、或为离心式搅拌、或为超声波振动搅拌等。
其中，混合工艺可以多个搭配使用，或者单独使用。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种固体氧化物电池集流层制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：制备混合液，将集流层粉体中加入溶剂，并将溶剂与集流层粉体混合制成混合液，
步骤S2：制备浆料，混合液加入添加剂制成浆料；添加剂为聚乙烯醇、或为聚乙烯吡咯烷酮、或为聚乙烯醇缩丁醛、或为乙基纤维素；添加剂使用比例为1～17wt％；
步骤S3：第一层涂覆，将浆料涂覆于电池阴极之上，涂覆厚度50～200μm，50～150℃烘干；
步骤S4：第二层涂覆，已烘干的产品为基底再次涂覆浆料，涂层厚度100～300μm，完成电池的制备；
步骤S5：将连接件与经两次涂覆的电池贴合装配即可；
所述步骤S1还包括：
步骤11，集流层的造料，将一部分集流层粉体进行造粒，造粒后粒度范围20～100μm；
步骤12，造粒粉600℃煅烧3h；
步骤13，未经造粒的集流层粉体与溶剂混合制成浆料A,造粒粉与溶剂混合制成浆料B；
所述步骤S3中第一次涂覆所用到的浆料为浆料A；
所述步骤S4中第二次涂覆所用到的浆料为浆料B。
2.根据权利要求1所述的固体氧化物电池集流层制备方法，其特征在于，所述步骤S1中集流层粉体为具有钙钛矿结构的SOC阴极粉体，或为镍、铜、铁、银的氧化物粉体，所述具有钙钛矿结构的SOC阴极粉体为镧锶锰、或为镧锶钴铁、或为镧锶钴、或为镧钴镍。
3.根据权利要求2所述的固体氧化物电池集流层制备方法，其特征在于，所述步骤S1中溶剂为水、或为乙醇、或为松节油、或为植物油、或为硅油、或为鱼油、或为松油醇，调制固含量为50～90％。
4.根据权利要求1所述的固体氧化物电池集流层制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述的混合液的混合工艺或为滚筒式球磨、或为行星式球磨、或为机械介入式搅拌、或为离心式搅拌、或为超声波振动搅拌。
5.根据权利要求1所述的固体氧化物电池集流层制备方法，其特征在于，所述步骤S5中所述的将连接件与经两次涂覆的电池贴合装配通过人工或机械手抓取、或吸附工件，或为激光贴合，或为视觉系统定位后进行叠层装配贴合。
6.一种固体氧化物电池的集流层，其特征在于，通过上述权利要求1-5任一项所述的固体氧化物电池集流层制备方法制成。
7.一种固体氧化物电池，其特征在于，电池的阴极上涂覆的集流层由权利要求1-5任一项所述的固体氧化物电池集流层制备方法制成。
8.一种固体氧化物电堆，包括固体氧化物电池，其特征在于，所述固体氧化物电池的阴极上涂覆的集流层由权利要求1-5任一项所述的固体氧化物电池集流层制备方法制成。
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| KR20150049746A (ko) * | 2013-10-31 | 2015-05-08 | 한국과학기술연구원 | 평판형 고체산화물 연료전지 스택용 밀봉재 및 이를 이용하는 연료전지 스택 |
| KR20150061283A (ko) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | 한국과학기술연구원 | 고체산화물셀용 밀봉재 및 이를 포함하는 고체산화물셀 |
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