CN116231027A - 一种固体氧化物燃料电池电堆结构及密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域，特别涉及一种固体氧化物燃料电池电堆结构及密封方法。本发明的技术方案中，对于传统电堆的电池单元结构进行了策略性的改进，通过采用反向结构，将压封框设置于电池片的顶面，巧妙地利用压封框的自身重力将电池片盖紧，实现了压封框与电池片的可靠密封。克服了现有技术电堆结构存在的由于密封胶具有一定的变形性，支撑框本身的重力可能引起支撑框下沉，从而影响与架在支撑框上的电池片之间的密封的技术缺陷。在此基础上，进一步通过添加压封构件，实现了压封框与电池片的高可靠密封。该发明的电堆结构简单，密封方法便于实施，极大的提升电堆的组装与密封可靠性，并降低电堆成本。

Description

一种固体氧化物燃料电池电堆结构及密封方法

技术领域

本发明涉及固体氧化物燃料电池组装与密封技术领域，特别涉及一种固体氧化物燃料电池电堆结构及密封方法。

背景技术

平板型固体氧化物燃料电池具有结构简单、组装方便、功率密度高等优点。电堆组装过程中，平板电池、连接板、集流网、密封材料之间需要尺寸精准匹配，同时实现良好的密封和集流，才能保证电堆可以稳定、高效的运行。

电堆通过连接体和集流层连接多个单电池，并通过密封材料进行封接，实现多层电池叠加，使电堆具有远高于单电池的功率。良好的密封可以保证电堆所需燃料气和氧化气的正常供应并阻绝两者混合，气体的泄漏会导致电堆无法正常工作，更进一步，燃料气泄漏后会与空气发生燃烧反应，造成电堆局部过热，最终导致电堆失效。燃料气的泄漏还会造成爆炸的隐患。

电堆密封层在密封时，密封胶处于固态，或者软化而不流动的状态，需要在一定压力下才能实现密封。压力过小或受力不均时就会影响密封材料与相邻密封区域材料的结合。密封设计关系到整堆的正常与稳定运行。

密封和集流是目前制备大功率固体氧化物燃料电池电堆的技术难点，影响固体氧化物燃料电池的产业化。现有电堆集成技术包含打孔电池集成技术以及不打孔电池集成技术。打孔电池电堆集成采用打孔的单电池，结构简单。电池打孔后，单电池孔区域强度降低，严重影响电堆装配可靠性，电池多孔支撑体侧边的封装也存在一定的难度。

不打孔电池的组装通常采用框架支撑结构，结构复杂，加工精度要求严格，成本高，电池与框架之间的密封是一个难点。

公告号为CN104521053B的专利提出一种平板式电池全密封方式，采用电池框架、电池、连接构件、密封构件、衬垫构件实现电池密封。在电池框架与连接构件之间配置密封构件及衬垫构件，从而能够提高电池框架与连接构件之间的间隔均匀性。但是该结构设计对于材料以及加工精度要求严格，否则会由于电池与支撑框间的密封层在密封时存在未受力或者受力不均，无法实现两者间自适应密封，导致电池与支撑框间存在密封不完全，甚至脱落分离的情况，严重影响电堆的稳定性及安全性。另外，支撑框与密封材料相接触，密封材料在密封条件下具有一定的变形性，可能由于支撑框自身的重力造成支撑框下移，影响位于支撑框上面的电池与支撑框之间的密封，影响电堆的性能。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的电堆组装需要电堆各部件尺寸的精确匹配以及与玻璃胶软化性质的精确匹配，实施困难，存在高失效的风险，不利于固体氧化物燃料电池的大规模产业化的技术缺陷，提供一种固体氧化物燃料电池电堆结构及密封方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种固体氧化物燃料电池电堆结构，包括平行设置的上端板和下端板，以及设置于两个端板之间的若干个依次层叠设置的电池单元，相邻所述电池单元之间设置有连接板，每个所述电池单元自上而下依次包含压封框和电池片，所述压封框和所述电池片之间设置有第一密封层，所述压封框的中部设置有矩形通孔，所述压封框的底部一侧沿所述矩形通孔周向边沿设置有内凹的矩形台阶，所述矩形台阶用于压封电池片，所述第一密封层设置于所述电池片与所述矩形台阶之间。

本发明的技术方案中，对于传统的电堆中的电池单元结构进行了策略性的改进，公知电堆密封技术中，密封材料自重轻，在将电池片与支撑框装配的过程中，两者之间设置的第一密封层需要在一定的均匀压力下才会实现良好密封。现有的电堆密封结构通过各组件的尺寸匹配分别产生作用力作用在支撑框架上和电池片上，只有在各部件之间的尺寸和热性质精确匹配的情况下，才可以实现好的密封。由于支撑框两面均存在玻璃胶，具有一定的变形性，支撑框本身的重力可能引起支撑框下沉，从而影响与架在框上的电池片之间的密封。本发明的电堆中，通过采用反向结构，将常规的电池支撑框翻转置于电池片之上，成为压封框，巧妙地利用压封框的自身重力将电池片盖紧，在此基础上，进一步通过添加压封构件，实现了支撑框架与电池片的致密贴合，简单实现电堆的密封。电池无需打孔，组装方便，极大的保证电堆运行的稳定性能。

作为本发明的优选方案，所述压封框的顶部一侧，与所述矩形台阶对应的区域设置有压封构件，所述压封构件与所述第一密封层的位置相对应。所述压封构件设置于矩形台阶以及相邻区域的背面一侧。

所述压封构件优选为独立的四个条状结构(压封条)，分别设置于矩形台阶的四条边沿处。

优选的，所述压封构件也可以为环形结构，环形结构的轮廓与矩形台阶的轮廓相互重合。

进一步优选的，所述压封构件还可以为短片状结构(压封片)，所述压封片包括两-四片，1-2cm长的压封材料，压封片分别设置于与所述矩形台阶的四个压封框表面的中间位置。

优选的，所述压封构件为耐高温柔性材质，具体为云母、玻璃、金属或陶瓷材料中的至少一种。该压封构件具有高鲁棒性，用于保证在电堆密封中压封框与单电池以及密封材料实现自适应的匹配，实现层与层之间的大面积压紧密封。

所述压封构件的厚度为20-1000μm，进一步优选的，所述压封构件的厚度为100-300μm。压封构件的宽度是密封胶宽度的1/3-3倍，最优为3/4-3/2。

作为本发明的优选方案，所述连接板包括第一表面和第二表面，所述第一表面与所述电池片通过第二密封层连接，所述第二表面与所述压封框的上表面通过第三密封层连接，此处的压封框指相邻电池单元的压封框。

所述第一表面设置有第一凹槽，所述第二表面设置有第二凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽内分别设置有若干条流道，所述流道为燃料气或空气流动的通道。

作为本发明的优选方案，所述第二密封层中部具有第一通孔，所述第一通孔的轮廓与所述第一凹槽的边沿轮廓相匹配，所述第三密封层中部具有第二通孔，所述第二通孔的轮廓与所述第二凹槽的边沿轮廓相匹配。所述第二密封层、第三密封层用于将连接板、压封框与单电池密封在一起，实现单元间的密封及金属板间的燃料气和空气的隔绝。

作为本发明的优选方案，所述第一凹槽内设置有第一凸台组，所述第一凸台组设置于所述流道的两个端部，所述第二凹槽内设置有第二凸台组，所述第二凸台组同样的设置于流道的两个端部。

位于连接板的第一表面上，与流道平行的两侧形成有平面区域，电池片的两边对应于连接板的平面区域，电池片的另外两个边对应第一凸台组。连接板与电池片之间有集流层，集流层、流道板平面区域、与所述第一凸台组的配合能够对电池片形成良好的、均匀的支撑。

所述第二凸台组配合与流道平行的连接板的平面区域共同对压封构件施加压力，作用于第一密封层，实现良好的密封。

优选的，所述连接体与所述电池片接触的所述第一表面位置进一步设置有集流层，所述集流层为公知的柔性多孔金属材料，可以是银网、镍网、不锈钢网中的一种或几种。

作为本发明的优选方案，所述第一凸台组包括若干个第一凸台单元，若干所述第一凸台单元用于支撑所述电池片的边缘。所述第二凸台组包括若干个第二凸台单元，若干所述第二凸台单元用于抵接压封框的上表面。若干所述第一凸台单元用于分散反应气，同时与集流网、连接板第一表面流道平行的侧边平面区域共同配合支撑住所述电池片的四周密封边缘。所述第二凸台组包括若干个第二凸台单元，若干所述第二凸台单元用于分散反应气，同时与连接板第二表面流道平行的侧边平面区域配合抵住压封构件，对压封框施加压力。

所述连接板通过通孔和流道进行气体进出及分配，其中气体指燃料气或者空气。例如，当第一凹槽内通过一侧通孔进入流道的是燃料气，则第二凹槽通过相对一侧通孔进入流道的是空气；燃料气与空气在连接板的两侧分别以相同或者相反的方向流动，通过对连接板结构的部分调整，也可以实现燃料气与空气的交叉流动。

具体的，所述第一凸台组设置于靠近电池片的一侧，所述第二凸台组设置于靠近相邻的电堆单元的所述压封框一侧。所述第一凸台单元用于支撑电池片边缘，保证压封框的矩形台阶处密封材料与电池密封时，电池片不会因向下的力导致电池边弯曲而未形成压紧密封，避免因密封材料结合不够致密导致电池稳定性变差。与连接板第一表面流道平行的侧边平面区域配合支撑住所述电池片的四周密封边缘，同时与连接板第二表面流道平行的侧边平面区域配合支撑住压封构件，对压封框施加压力。

作为本发明的优选方案，所述第一密封层为玻璃、陶瓷、及公知的复合密封材料、钎焊材料中至少一种；所述第二密封层为玻璃、陶瓷、及公知的复合密封材料、钎焊材料中至少一种；所述第三密封层为玻璃、陶瓷、及公知的复合密封材料、钎焊材料中至少一种。

优选的，所述第三密封层的厚度不小于所述压封构件的厚度。

优选的，所述第一密封层、第二密封层、第三密封层中，所涉及的密封材料的热收缩率为5％-80％。更优选的，上述多层密封材料的热收缩率为30％-50％。

优选的，所述压封构件的厚度相较于密封材料的厚度而言较薄。能够对层与层之间的充分接触进行更精细的调节。

优选的，密封材料可以通过流延制备成独立的密封层，或者通过丝网印刷、流延、点胶的方式制备，与密封面形成一体化结构。

进一步优选的，所述压封框的下表面设置有支撑构件，所述支撑构件和所述压封构件中至少一种为绝缘材料。当电池片的阴极向上时，压封构件为绝缘材料，支撑构件可以是绝缘材料也可以是非绝缘材料；当电池片的阳极向上时，压封构件可以是绝缘材料或者导体材料，支撑构件为绝缘材料。

支撑构件与所述第一密封层、压封构件的位置相对应，与压封构件分别位于压封框两侧。

所述支撑构件优选为独立的四个条状结构(压封条)，分别设置于电池片的四条密封边沿处。

优选的，所述支撑构件也可以为环形结构，环形结构的轮廓与矩形台阶或者第一密封层的轮廓相互重合。

进一步优选的，所述支撑构件还可以为片状结构(压封片)，所述支撑片包括2-4片长1-2cm长的支撑材料，支撑片分别设置于与所述电池片上，且对应第一密封层背面的四条边的中间区域。

优选的，所述支撑构件为耐高温柔性材质，具体为云母、玻璃、金属或陶瓷材料中的至少一种。

优选的，连接体与压封框可以采用公知的固体氧化物燃料电池用金属材料，优选铁素体不锈钢。

一种固体氧化物燃料电池电堆的密封方法，包括如下步骤：

S1、将权利要求1中的若干个电池单元和若干个连接板根据ABABAB…A的顺序叠放于平行设置的上端板(101)和下端板(102)之间形成第一电堆，其中，A表示电池单元，B表示连接板；具体的，电池单元先完成预组装，所述连接板的第一表面设置好第二密封层，所述连接板的第二表面设置好第三密封层，然后按照上述方式进行规定的重复数量叠层；

或者，将权利要求1中其中一个电池单元和其中一个连接板视为一个电堆单元，然后以所述电堆单元为最小的叠加单元依次叠放于平行设置的上端板和下端板之间形成第二电堆；具体的，预组装完成电堆单元，然后进行电堆单元的叠层；

或者，将电池片、第一密封层、压封框、第三密封层、连接板、第二密封层根据EFGCHD-EFGCHD…G的顺序自下而上依次叠放于平行设置的上端板(101)和下端板(102)之间形成第三电堆；其中，E表示电池片，F表示第一密封层，G表示压封框，H表示连接板，C表示第三密封层，D表示第二密封层；

S2、将第一电堆，或者第二电堆，或者第三电堆移入高温炉中高温烧制，完成电堆的密封。

优选的，步骤S1中，第一电堆、第二电堆、第三电堆的组装过程中，均涉及第一密封层、第二密封层、第三密封层的组装，密封层可采用流延制备成独立的密封层；或者通过丝网印刷、流延、点胶的方式制备，与密封面形成一体化结构；

更优选的，根据上述S1的组装方式中，组装过程中对应位置还包括安装压封构件和/或安装支撑构件。

本发明的密封方法中，固体氧化物燃料电池电堆在烧制过程中，按照压封框在上，电池片在下的叠放形式在高温炉内烧制，使最终的电堆中各层能够形成更好的密封效果。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的电堆结构简单，组装方便，性能稳定，通过对传统电堆中电池单元的结构进行了策略性的改进，即将压封框反扣于电池片之上的设计，压封框的自重作用在电池片上，将电池片盖紧，在此基础上，进一步通过添加压封构件，实现了压封框与电池片的致密贴合，简单实现电堆的密封。降低了组装难度，提高了密封的可靠性，极大的保证电堆运行的稳定性能。

通过创新性的使用压封构件，压封条的厚度相较于密封材料而言，更加薄，能够用于微调压封框向下移动的距离，实现层与层之间的自适应匹配。

本发明的技术方案提供了一种固体氧化物燃料电池电堆的密封方法，该方法中通过反向安装并反向置入高温炉中进行烧制，使最终完成密封的电堆具有密封效率高、密封可靠性高，电堆运行保持稳定的技术效果。

附图说明

图1是本发明的电堆的结构示意图；

图2是本发明的电堆单元的结构示意图；

图3是本发明的电堆的侧视结构示意图；

图4是本发明的电堆单元的侧视结构示意图；

图标：101-上端板；102-下端板；103-压封框；104-连接板；105-电池片；107-压封条；1061-第一密封层；1062-第二密封层；1063-第三密封层；1001-电池单元；1002-电堆单元；2-矩形通孔；3-矩形台阶；1041-流道；1043-第一凸台组；1044-第二凸台组；5-第三凸台；6-第四凸台，7-第一通孔；8-第二通孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例公开一种固体氧化物燃料电池电堆，如图1-4所示，包括平行设置的上端板101和下端板102，以及设置于两个端板之间的若干个依次层叠设置的电池单元1001，相邻所述电池单元1001之间设置有连接板104；

具体的，每个所述电池单元1001自上而下依次包含压封框103和电池片105，所述压封框103和所述电池片105之间设置有第一密封层1061，所述压封框103的中部设置有矩形通孔2，所述压封框103的底部一侧沿所述矩形通孔2周向边沿设置有内凹的矩形台阶3，所述矩形台阶3用于固定电池片105，所述第一密封层1061设置于所述电池片105与所述矩形台阶3之间。矩形台阶3的内凹深度与电池片105的厚度相适配。利用电池致密的电解质一侧与台阶处通过第一密封层1061进行密封，密封需要对第一密封层1061施加稳定持续的均衡压力。所述第一密封层1061为玻璃、陶瓷、及公知的复合密封材料、银基钎焊材料中至少一种。

为保证密封的长期稳定性，设计有压封框103在上，电池片105在下的密封组装方式，压封框103通常采用铁素体不锈钢材料，通过利用其自身重力，实现与电池片105的自由配合，压紧电池。

所述矩形台阶3的背部设置有压封构件，本实施例中，所述压封构件为压封条107形式，所述压封条107的位置与所述第一密封层1061相对应。所述压封条107为耐高温柔性材质，具体为云母、玻璃、金属或陶瓷材料中的至少一种。本实施例中，压封框103台阶背部设置有四个云母条(压封条107)，其厚度为500μm。

所述连接板104包括第一表面和第二表面，所述第一表面与电池片105、压封框下表面通过第二密封层1062连接，所述第二表面与相邻压封框103上表面、电池片105通过第三密封层1063连接，所述第三密封层的厚度大于压封条的厚度。所述第一密封层、第二密封层、第三密封层中，所涉及的密封材料的热收缩率为5％-80％。

所述连接板的第一表面设置有第一凹槽，所述第二表面设置有第二凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽内分别设置有若干条流道1041，所述流道1041为燃料气或空气流动的通道。所述第二密封层1062与第三密封层1063为高温玻璃。

连接板104下表面设计有与压封框103台阶高度配合的凸出流道1041，该流道1041高度方便与电池阴极进行集流，阴极与连接板之间有银集流网，连接板104上表面设计为平面流道1041，与相邻的电池片105阳极配合集流。

所述第二密封层1062中部具有第一通孔7，所述第一通孔7的轮廓与所述第一凹槽的边沿轮廓相匹配，所述第三密封层1063中部具有第二通孔8，所述第二通孔的轮廓与所述第二凹槽的边沿轮廓相匹配。

所述第一凹槽内设置有第一凸台组1043，所述第一凸台组1043设置于所述流道1041的两端，所述第二凹槽内设置有第二凸台组1044，所述第二凸台组1044同样设置于与所述流道的两个端部。

所述第一凸台组1043包括若干个第一凸台单元，若干所述第一凸台单元用于分散燃料气，所述连接板104的第一表面上设置有第三凸台5，所述第三凸台5设置于所述第一凸台单元的相对一端，第一凸台单元与第三凸台5分别位于流道的两个端部，所述第三凸台5与第一表面齐平，所述第一凸台组1043，第三凸台5能够与连接板104第一表面流道1041平行的侧边平面区域配合支撑住所述电池片105的四周密封边缘。

所述第二凸台组1044包括若干个第二凸台单元，若干所述第二凸台单元用于分散空气，所述连接板104的第二表面上设置有第四凸台6，所述第四凸台6设置于所述第二凸台组1044的相对一端，第二凸台组1044与第四凸台6分别位于流道的两个端部，所述第四凸台6与第二表面齐平，所述第二凸台组1044，第四凸台6与连接板104第二表面流道1041平行的侧边平面区域配合支撑住压封条107，对压封框103施加压力。

所述连接板通过通孔和流道1041进行气体进出及分配，其中气体指燃料气或者空气。本实施例中，第一凹槽内通过一侧通孔进入流道1041的是燃料气，第二凹槽通过相对一侧通孔进入流道1041的是空气；燃料气与空气在连接板104的两侧分别以相反的方向流动。

第二密封层1062、压封条107、压封框103、第一密封层1061和电池片105构成完整的电池单元1001，再通过第三密封层1063将电池单元1001和连接板104密封在一起构成电堆单元1002；电堆单元1002进行不断叠加后，两端设置上端板101和下端板102构成电堆。其中，靠近下端板102的电堆单元1002结构不再设置连接板104。

本发明中，电池片与压封框的贴合方式包括两种，既可以是电池片的阴极侧，也可以是电池片的阳极侧。本实施例中，压封框与阴极侧的电池片相接触。为了便于不同结构的电堆性能比较，以下实施例及对比例统一采用压封框与阴极侧电池片连接的情况。

实施例2

本实施例2公开一种固体氧化物燃料电池电堆，其结构与实施例1中的电堆结构基本相同，其区别在于：压封框103的矩形台阶背部设置有两个云母条，其厚度为400μm，保证压封框103和连接板104之间的电绝缘。

实施例3

本实施例3公开一种固体氧化物燃料电池电堆，其结构与实施例1中的电堆结构基本相同，其区别在于：压封框103的矩形台阶背部没有设置压封构件。

实施例4

本实施例4提供一种固体氧化物燃料电池电堆的密封方法，具体的，包括如下步骤：

S1：步骤S1中，根据第一电堆的叠放方式分别进行实施例1-3的电堆结构的装配；具体的，所述第一电堆根据如下方式进行叠放：

电池片、第一密封层、压封框预组装为电池单元(1001)，若干个电池单元(1001)、第二密封层(1062)、若干个连接板(104)、第三密封层(1063)根据ABCD-ABCD…A的顺序叠放于平行设置的上端板(101)和下端板(102)之间形成第一电堆；其中，A表示电池单元，B表示第二密封层，C表示连接板，D表示第三密封层；具体的，第一密封层、第二密封层、第三密封层可采用流延制备成独立的密封层；或者通过丝网印刷、流延、点胶的方式制备，与密封面形成一体化结构；

S2：将上述实施例1-3的电堆结构分别移入高温炉中烧制，完成电堆的密封。

实施例5

本实施例5提供一种固体氧化物燃料电池电堆的密封方法，具体的，包括如下步骤：

S1：步骤S1中，根据第三电堆的叠放方式分别进行实施例1-3的电堆结构的装配；具体的，第二电堆根据如下方式装配：

将电池片、第一密封层、压封框、第三密封层、连接板、第二密封层根据EFGCHD-EFGCHD…G的顺序自下而上依次叠放于平行设置的上端板(101)和下端板(102)之间形成第三电堆；其中，E表示电池片，F表示第一密封层，G表示压封框，H表示连接板，C表示第三密封层，D表示第二密封层；

S2：将上述实施例1-3的电堆结构分别移入高温炉中烧制，完成电堆的密封。

对比例1

本对比例1公开一种固体氧化物燃料电池电堆，其结构与实施例1中的电堆结构基本相同，其区别在于：采用压封框103翻转，电池片105在上的密封组装方式，电池片105上设置有环形云母。

对比例2

本对比例2公开一种固体氧化物燃料电池电堆，其结构与对比例1中的电堆结构基本相同，其区别在于：压封框103的矩形台阶背部设置有两个云母条。

对比例3

本对比例3公开一种固体氧化物燃料电堆，其结构与对比例1中的电堆结构基本相同，其区别在于：没有添加云母条或者环形云母。

对根据实施例4的密封方法完成的实施例1-3的电堆结构和对比例1-3中的电池单元分别组装成包含50片电池单元的电堆进行组堆测试，对电堆检漏及电堆还原测试，检漏和OCV测试结果见表1。

表1为电堆的漏气以及COV测试结果汇总表

实施例	检漏情况	OCV
			实施例1	不漏气	56.25V
实施例2	不漏气	55.90V
			实施例3	基本不漏	55.40V
对比例1	轻微漏气	53.85
			对比例2	轻微漏气	52.15
对比例3	漏气严重	-

通过对电池单元进行结构上的改变，通过采用反向结构，将常规的电池支撑框翻转置于电池片之上，成为压封框，巧妙地利用压封框的自身重力将电池片盖紧，即可以实现紧密的装配，在此基础上，通过进一步添加压封构件，实现了压封框架与电池片的致密贴合，使整个电堆的装配过程更为简单，安照实施例1-3任意一种电堆结构进行密封后，既快捷又能够实现更好的电池性能。

结果表明本发明的反向装配电堆并高温烧制的密封方法对提升电堆的组装与密封可靠性具有显著的益处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种固体氧化物燃料电池电堆结构，包括平行设置的上端板(101)和下端板(102)，以及设置于两个端板之间的若干个依次层叠设置的电池单元(1001)，相邻所述电池单元(1001)之间设置有连接板(104)，其特征在于，每个所述电池单元(1001)自上而下依次包含压封框(103)和电池片(105)，所述压封框(103)和所述电池片(105)之间设置有第一密封层(1061)，所述压封框(103)的中部设置有矩形通孔(2)，所述压封框(103)的底部一侧沿所述矩形通孔(2)周向边沿设置有内凹的矩形台阶(3)，所述矩形台阶(3)用于压封电池片(105)，所述第一密封层(1061)设置于所述电池片(105)与所述矩形台阶(3)之间。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，所述压封框(103)的顶部一侧，与所述矩形台阶(3)对应的区域设置有压封构件，所述压封构件与所述第一密封层(1061)的位置相对应。

3.根据权利要求2所述的固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，所述压封构件为云母、玻璃、金属或陶瓷材料中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，所述连接板(104)包括第一表面和第二表面，所述第一表面与压封框(103)的下表面通过第二密封层(1062)连接，所述第二表面与相邻电池单元(1001)的所述压封框(103)的上表面通过第三密封层(1063)连接，所述第一表面设置有第一凹槽，所述第二表面设置有第二凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽内分别设置有若干条流道(1041)，所述流道(1041)为燃料气或空气流动的通道。

5.根据权利要求4所述的固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，所述第二密封层(1062)中部具有第一通孔(7)，所述第一通孔(7)的轮廓与所述第一凹槽的边沿轮廓相匹配，所述第三密封层(1063)中部具有第二通孔(8)，所述第二通孔(8)的轮廓与所述第二凹槽的边沿轮廓相匹配。

6.根据权利要求4所述的固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，所述第一凹槽内设置有第一凸台组(1043)，所述第一凸台组(1043)设置于所述流道(1041)的两端，所述第二凹槽内设置有第二凸台组(1044)，所述第二凸台组(1044)设置于流道的两端。

7.根据权利要求6所述的固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，所述第一凸台组(1043)包括若干个第一凸台单元，若干所述第一凸台单元与所述电池片(105)的边缘对应；所述第二凸台组(1044)包括若干个第二凸台单元，若干所述第二凸台单元与所述压封框(103)的上表面对应。

8.根据权利要求4-7任一项所述的固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，所述第一密封层(1061)为玻璃、陶瓷及其复合材料、钎焊材料中至少一种；

所述第二密封层(1062)为玻璃、陶瓷及其复合材料、钎焊材料中至少一种；所述第三密封层(1063)为玻璃、陶瓷及其复合材料、钎焊材料中至少一种。

9.根据权利要求8所述的固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，所述第三密封层(1063)的厚度不低于所述压封构件的厚度。

10.根据权利要求9所述的固体氧化物燃料电池电堆结构，其特征在于，所述压封框(103)的下表面设置有支撑构件，所述支撑构件与所述压封构件中至少一种为绝缘材料。

11.一种固体氧化物燃料电池电堆的密封方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将权利要求1中的若干个电池单元(1001)和若干个连接板(104)根据ABABAB…A的顺序叠放于平行设置的上端板(101)和下端板(102)之间形成第一电堆，其中，A表示电池单元，B表示连接板；

或者，将权利要求1中其中一个电池单元和其中一个连接板视为一个电堆单元(1002)，然后以所述电堆单元(1002)为最小的叠加单元依次叠放于平行设置的上端板(101)和下端板(102)之间形成第二电堆；

或者，将电池片、第一密封层、压封框、连接板根据EFGHEFGH…G的顺序依次叠放于平行设置的上端板(101)和下端板(102)之间形成第三电堆；其中，E表示电池片，F表示第一密封层，G表示压封框，H表示连接板；

S2、将步骤S1中的第一电堆，或者第二电堆，或者第三电堆移入高温炉中烧制，完成电堆的密封。

Images