CN1310361C - 一种平板型中温固体氧化物燃料电池堆连接部件 - Google Patents

Abstract

本发明平板型中温固体氧化物燃料电池堆连接部件，特征是用金属薄板制成分别向上、下相互错开90°开口的共底双U型，上、下底面上均匀分布向U型口突起的圆台；上、下U型口上各有一块PEN板，其两边分别由U型侧面金属板向内翻卷包裹，接触面密封，形成四面密封、前后相通或左右相通的气室；将PEN封口的双U型与敞口的双U型的侧面相互错开90°交替叠置，分别形成氧气室或燃料气室，由从U型底面突起的圆台将各PEN串联构成电池堆的堆芯；金属薄板表面有致密抗氧化惰性金属涂/镀层；本发明金属连接部件具有良好的易变形性和应力吸收能力，热匹配性和电连接功能好，易于密封，能抗氧化锈蚀。

Description

一种平板型中温固体氧化物燃料电池堆连接部件

技术领域：

本发明属于燃料电池技术领域，特别是涉及固体氧化物燃料电池堆的连接部件。

背景技术：

平板型中温(操作温度500-800℃)固体氧化物燃料电池的连接部件是影响电池堆性能(包括输出功率密度、使用寿命、冷-热循环性能)的关键组件之一。位于两个单电池之间的连接部件具有集电、串联联接两个相邻的单电池、两侧与两个单电池分别构成氧气室和燃料气室等功能；连接部件的一侧是强氧化性的氧气，另一侧是强还原性的燃料气；连接部件的设计直接影响电池堆的密封。因此，平板型中温固体氧化物燃料电池的连接部件必须具备优良的电子导电性、化学稳定性、与相邻材料的匹配性(热匹配和化学匹配)，以及有利于密封。

2001年7月澳大利亚第13届国际固态离子学会议《论文摘要》第103页指出，固体氧化物燃料电池的中温化，使采用铁基不锈钢作为电池堆的连接材料成为可能，但由于铁基不锈钢材料表面的氧化锈蚀，会导致与相邻单电池之间的接触电阻增大。该《论文摘要》第111页指出，中温固体氧化物燃料电池技术中一个急待研究解决的问题，是电池堆的电输出性能远低于单电池的电输出性能，即急需解决电池堆的密封和单电池之间的电连接问题。

现有的铁基不锈钢连接部件存在着以下问题：1)表面氧化锈蚀使连接部件与相邻单电池电极之间的接触电阻不断增大；2)在电池堆的升温或降温度过程中，由于连接部件与相邻单电池的热不匹配，连接部件与相邻单电池之间出现严重的热应力，致使单电池破裂及电池堆密封遭破坏，导致电池堆性能严重下降；3)铁基不锈钢中铬合金元素在使用过程中的蒸发及在单电池上沉积，会导致单电池的性能和电池堆性能下降。

发明内容：

本发明提出一种抗氧化锈蚀、热匹配性能好，利于电池堆密封的平板型中温固体氧化物燃料电池堆连接部件。

这种平板型中温固体氧化物燃料电池堆连接部件，包括第一部件1和第二部件2；其特征在于：第一部件1采用矩形金属薄板、其四角各裁去一个尺寸相同的矩形块，然后沿中间矩形的边将左右相对的两块突出矩形向上折90°，另一对前后相对的突出矩形向下折90°，形成交叉共底的双U型结构，其共底与组成电池堆的平板单电池(PEN)的平面尺寸相配合，作为开口向上U型的底，其下面贴有尺寸相同并与之成电连接的另一块金属板，作为开口向下U型的底，该上、下U型的底面上分别均匀分布有高度相等、分别向上、下突起的上中空圆台3和下中空圆台4；将上U型的左右两个侧面向内折90°，然后再向下折90°，形成截面为矩形的第一中空墙体5，其高度与上U型底面上圆台3的高度相等，宽度1-5mm；将下U型的前后两个侧面向内折90°，然后再向上折90°，形成截面为矩形的第二中空墙体6，其高度与下U型底面上的下中空圆台4的高度相等，宽度1-5mm；第一墙体5和第二墙体6的空腔内分别填有尺寸与空腔尺寸相配合的第一陶瓷块7和第二陶瓷块8，第一陶瓷块7、第二陶瓷块8的两个端面与第一墙体5、第二墙体6的端口平齐；第二部件2采用矩形金属薄板、四角各裁去一个尺寸相同的矩形后，在其四个突出矩形的八个角再各裁去一个尺寸相同的小矩形，其大小与第一部件1第一墙体5、第二墙体6的宽度相对应；沿中间矩形的边，将左右相对的两块突出部分向上折90°，形成上U型的两个侧面10，另一对前后相对的突出部分向下折90°形成下U型的两个侧面12，得到的交叉、共底双U型结构，其共底与第一部件1双U型共底的尺寸相同，作为开口向上U型的底，其下面贴有尺寸相同并与之成电连接的另一块金属板，作为开口向下U型的底；上U型的底面上均匀分布有高度相等、向上突起的第二上中空圆台9，其顶端面与位于该U型上口的上PEN的阳极(或阴极)面接触；沿上U型左右侧面上角两个小矩形的下边所在线，将金属薄板10再向内折90°，对上PEN形成部分包裹，包裹金属薄板与上PEN之间的接触面用密封材料实施气密封，构成上、下、左、右四面密封、前后相通以进出气体的燃料气(或氧气)室；下U型的底面上同样均匀分布有高度相等、向下突起的第二下中空圆台11，其下顶端面与位于该U型下口的下PEN的阴极(或阳极)面接触，沿下U型前后侧面下角两个小矩形的上边所在线，将金属薄板12再向内折90°，对下PEN形成部分包裹，包裹金属薄板与下PEN之间的接触面用密封材料实施气密封，构成上、下、前、后四面密封、左右相通以进出气体的氧气(或燃料气)室；第二部件2中，上、下PEN的电极分别只与第二上中空圆台9或第二下中空圆台11接触；当PEN采用电解质支撑时，将PEN阴极和阳极两面的周边向内缩小与金属薄板包裹PEN的裹宽度相对应的宽度，使PEN阴极、阳极两面的周边露出非电子导体的电解质支撑体；当PEN采用阳极支撑或阴极支撑时，在PEN阴极和阳极两面的四周，涂有致密电绝缘材料膜，形成电绝缘的周边，其宽度与金属薄板包裹PEN的裹宽度相对应；金属薄板的表面涂/镀有致密抗氧化惰性金属保护层；第一部件1和第二部件2对齐、侧面错开90°交替叠置，第一部件1的下U型的侧面第二墙体6的顶面与第二部件2的上PEN接触，接触面用密封材料实施气密封，构成上、下、前、后四面密封，左右相通以进出气体的氧气(或燃料气)室，第一部件1的上U型侧面第一墙体5的顶面与第二部件2的下PEN接触，接触面用密封材料实施气密封，构成上、下、左、右面密封，前后相通以进出气体的燃料气(或氧气)室，构成电池堆堆芯。

所述第一部件1和第二部件2采用厚度为0.1～1mm的矩形金属薄板，其金属材料包括铜及其合金，铁及其合金，铝及其合金，钛及钛合金；所述金属薄板表面所涂/镀的致密抗氧化惰性金属包括Ag、Au、Pt、Pd、Rh或Ru。

与现有技术相比较，由于本发明平板型中温固体氧化物燃料电池堆第一连接部件1和第二连接部件2采用0.1～1mm厚的金属薄板制造，有利于第一部件1和第二部件2的变形和吸收应力；由从U型底面突起的圆台将各PEN串联构成电池堆的堆芯；PEN与金属连接件之间的分散接触和中空圆台3、4、9、11良好的变形和应力吸收能力，可使金属连接部件与PEN之间的应力得到有效释放，有利于实现连接部件与PEN之间的热匹配；本发明连接部件采用了多种有利于电池堆密封措施：其一，第一部件1和第二部件2使用整体金属薄板构成交叉共底双U型结构；其二，第二部件2的U型侧面金属薄板部分包裹PEN，接触面使用密封材料密封，即采用了包裹式密封措施，使双U型结构共底面的上、下两侧分别形成各自独立的氧气室和燃料气室；其三，第一部件1和第二部件2之间的采用面接触密封，大大提高了实现电池堆有效密封的可行性和可靠性；由于本发明连接部件的金属材料表面涂有致密的抗氧化惰性金属保护层，避免了连接部件表面在使用条件下的氧化锈蚀，从而保证了金属连接部件与PEN始终处于良好的电接触状态，并保护了电池堆单电池免受污染。

以下结合附图说明本发明的实施步骤。

附图说明：

图1为由本发明平板型中温固体氧化物燃料电池堆连接部件构成电池堆堆芯的结构示意图；

图2为本发明平板型中温固体氧化物燃料电池堆连接部件1的结构示意图；

图3为本发明平板型中温固体氧化物燃料电池堆连接部件2的结构示意图；

图4为电池堆夹具，氧气(或空气)和燃料气的输入/输出，以及电池堆的密封示意图，图中的箭头表示燃料气或氧气的流动方向。

具体实施方式：

实施例1：

本实施例采用Sm_0.2Ce_0.8O₂(SDC)电解质层支撑的PEN，公称面积为50×50mm²，总厚度0.5mm，La_0.65Sr_0.35Co_0.2Fe_0.8O₃阴极和Ni-SDC阳极的厚度约为50μm，两面的电极(阴极和阳极)的四边向内缩小3mm，即PEN的有效面积为44×44mm²；拟构筑4-PEN的电池堆。制作过程如下：

第一部件1采用厚0.2mm、面积为60×60mm²正方形铜板、四角分别裁去一个5×5mm²的正方形，中间50×50mm²的正方形作为上U型的底，上面均匀分布21行、19列冲压成型出向上突起的上中空圆台3，其高度为1.5mm，顶面直径1mm，锥度为30°，中心间距为2.2mm；另用一块面积为50×50mm²、厚0.2mm的正方形铜板，用作第一部件1的下U型的底，在该底上均匀分布19行、21列冲压成型出向下突起的下中空圆台4，圆台高度1.5mm，顶面直径1mm，锥度30°，中心间距为2.2mm；将上U型底上的圆台3向上突起，下U型底上的圆台4向下突起，下U型的底对齐贴在上U型底的下面采用点焊技术将该上下U型两个底焊接成一体，焊点均匀分布，每个焊点的面积约0.2mm²，使上底与下底的电接触面积不小于U型底总面积的13％；将左右突出的矩形金属板，先沿中间正方形的边向上折90°，再沿距中间正方形的边1.5mm的线向内折90°，然后沿距中间正方形的边3.5mm的线向下折90°，形成高度与上U型底面上圆台3的高度相等的第一中空矩形墙体5；将前后突出的矩形金属板，先沿中间正方形的边向下折90°，再沿距中间正方形的边1.5mm的线向内折90°，然后沿距中间正方形的边3.5mm的线向上折90°，形成高度与下U型底面上下中空圆台4的高度相等的第二中空矩形墙体6，墙体5、6的顶面宽度均为2mm；将成型后的第一部件1在500℃，还原气氛炉内退火2小时，消除存在的加工及焊接应力；经整形后，采用化学镀技术在成型后的第一部件1的金属薄板表面镀一层厚度约6μm的致密抗氧化惰性金属银；最后在第一墙体5的空腔内填入尺寸为1.25×1.75×50mm的氧化铝第一陶瓷块7，在第二墙体6的空腔内填入尺寸为1.25×1.75×50mm的氧化铝第二陶瓷块8；至此，得到可供构筑电池堆堆芯使用的、交叉共底双U型结构的第一部件1。

第二部件2采用厚0.2mm、面积为58×58mm²的正方形铜板，其四个角各剪掉一个4×4mm²的正方形，四边突出的四个相等矩形的八个外角再分别裁掉一个2.5×2.5mm²的正方形，中间50×50mm²的正方形作为上U型的底，在上U型的底上均匀分布冲压成型出总计21行、21列向上突起的第二上中空圆台9，其高度为1.5mm，顶面直径1mm，锥度为30°，中心间距为2.2mm；另裁一块面积为50×50mm²、厚0.2mm的正方形铜板，用作第二部件2下U型的底，在该底上均匀分布21行、21列冲压成型出向下突起的第二下中空圆台11，高度1.5mm，顶面直径1mm，锥度30°，中心间距为2.2mm；然后将下U型的底对齐贴在上U型底的下面，上U型底上的第二上中空圆台9向上突起，下U型底上的第二下中空圆台11向下突起，采用点焊技术将上下U型的底焊接成一体焊点均匀分布，每个焊点的面积约0.2mm2，使上底与下底的电接触面积不小于U型底总面积的13％；将左右突出部分的金属板沿中间矩形的边向上折90°，形成上U型的侧面10，再沿距上边缘向下2mm的线向内折90°，将该2mm宽的折边用来部分包裹、固定位于上U型口的PEN板；将前后突出部分的金属板沿中间矩形的边向下折90°，形成下U型的侧面12，再沿距下边缘向上2mm的线向内折90°，将该2mm宽的折边用来部分包裹、固定位于下U型口的PEN板；将成型后的第二部件2在500℃，还原气氛炉内退火2小时，消除存在的加工及焊接应力；经整形后，采用化学镀技术在成型后的第二部件2的金属薄板表面镀一层厚度约6μm的致密抗氧化惰性金属银；最后将两块厚度为0.5mm的PEN板分别置于第二部件2的上、下U型口位置，位于上U型口的PEN阴极(或阳极)面向上、阳极(或阴极)面向下与底面上第二上中空圆台9的上顶面接触，位于下U型口的PEN阴极(或阳极)面向上与底面上第二下中空圆台11的上顶面接触、阳极(或阴极)面向下；包裹金属板与PEN(电解质层)之间的接触面均使用银浆做密封材料，实施气密封；这样，以中间第二上中空圆台9做支撑，由上U型的两个侧面10、底面和PEN板，构成上、下、左、右四面密封、前后相通的燃料气(或氧气)室；以中间第二下中空圆台11做支撑，由下U型的两个侧面12、底面和PEN板，构成上、下、前、后四面密封、左右相通的氧气(或燃料气)室；至此，得到可供构筑电池堆堆芯使用的、上、下U型口都具有PEN板的、交叉共底双U型结构的第二部件2。

取三个第一部件1和两个第二部件2，将侧面相互错开90°对齐、以(电)串联连接方式相互交替叠置：第一部件1下U型的侧面第二中空墙体6与第二部件2上U型的侧面10错开90°，第二部件2下U型的侧面12与第一部件1上U型的侧面第一中空墙体5错开90°；第一部件1下U型的侧面第二中空墙体6的顶面与第二部件2上U型的PEN(电解质层)之间的接触面，用银浆做密封材料实施气密封，形成上、下、前、后四面密封，左右相通的氧气(或燃料气)室；第一部件1上U型的侧面第一中空墙体5的顶面与第二部件2的下U型的PEN(电解质层)之间的接触面，用银浆实施气体密封，形成上、下、左、右面密封，前后相通的燃料气(或氧气)室；至此，得到总高度约22mm，由从U型底面突起的圆台将各PEN串联构成的4-PEN电池堆堆芯。

在制作第二部件2时，四个相等矩形的八个外角分别裁掉了一个2.5×2.5mm²的正方形，保证了第一部件1和第二部件2交替叠置时，第一部件1和第二部件2的金属板之间不会有电接触；本实施例，电池堆各PEN的阴极面和阳极面与圆台接触的总面积为PEN阴极或阳极有效面积的13.8％。

本实施例中采用了0.2mm厚的铜板来进行冲压成型制作第一部件1和第二部件2，该铜板也可以采用其他金属材料的薄板，如铜-锌合金、铁、铁合金、铝、铝合金、钛、钛合金等金属薄板，厚度可以在0.1-1mm范围内选择；在连接部件的强度满足使用要求的条件下，原材料金属薄板的厚度越小，越有利于第一部件1和第二部件2金属薄板的变形和吸收应力能力的提高。除冲压成型外，也可采用包括焊接，粉末冶金，精密铸造在内的其他成型技术。第一部件1和第二部件2的U型底面上圆台3、4、9、11的成型若采用冲压成型技术，则原材料金属薄板厚度的选择还应考虑成型过程中材料的碾展形变量。

本实施例中，第一部件1和第二部件2的U型底面上中空圆台3、4、9、11的尺寸以及圆台的间距均相同，但也可以各不相同，甚至同一U型底面上圆台的尺寸也不相同，但同一U型底面上的圆台，其高度必须相等。中空圆台的功能：其一，通过圆台顶面与PEN电极(阴极，阳极)的接触，实现两个相邻的PEN的电联接；二是由圆台突起以外的空间，形成阳极和阴极的反应气室；因此，中空圆台尺寸的选择应综合考虑：1)中空圆台的高度影响气室的大小，影响反应气体通过气室所受的阻力；圆台的高度越大，气室内气流所受到的阻力越小；但圆台高度增加将加大电池堆PEN之间的距离，降低电池堆的体能量密度；考虑到平板式PEN的尺寸一般不超过300×300mm²，圆台的高度可在0.5～1.5mm范围内选择；2)中空圆台顶面直径的大小影响电极的集电和电极反应物质的输运，即影响电极的极化过电位，圆台与PEN的总接触面一定，每个圆台的顶面积，或顶面直径越小越好；因此，圆台3、4、9、11的顶面直径最好在0.5-1.5mm范围内选择；3)圆台的锥度影响第一部件1和第二部件2与PEN的电接触面，考虑到高度选择为0.5～1.5mm，顶面直径选择为0.5-1.5mm，圆台的锥度最好在0-40°范围内选择；4)在圆台的高度、顶面直径和锥度确定后，圆台间距的选择最好能保证PEN的阴极、阳极与圆台的接触面不低于PEN有效电极面积的13％(对于金属连接部件有效通电截面面积的最低限)。经测算，本实施例中电池堆各PEN的阴极面和阳极面与圆台接触的总面积达到PEN阴极或阳极有效面积的13.8％。

本实施例中采用的交叉共底双U型的底为正方形，也可以是长方形；第一连接部件1的上、下U型的底，以及第二连接部件2的上、下U型的底可采用焊接或铆接；第一部件1的上、下U型侧面墙体5、6的顶面宽度，以及第二部件2的上、下U型侧面金属薄板包裹PEN的包裹宽度均为2mm，侧面墙体5、6顶面宽度，以及侧面金属板的包裹宽度可以在1.5-5mm范围内选择，以满足密封需要为限；在第一部件1的第一墙体5、第二墙体6的空腔内分别填入的尺寸与空腔尺寸相配合的第一陶瓷块7和第二陶瓷块8，也可以采用其他材料的不导电陶瓷块(条)，如YSZ，MgO，TiO₂。

本实施例中第一部件1和第二部件2金属薄板表面的致密抗氧化惰性金属银采用了化学镀涂膜技术，也可以采用其他涂膜技术，包括电镀，等离子体喷涂、激光喷涂；第一部件1和第二部件2金属薄板表面的致密抗氧化惰性金属银的涂层厚度为～6μm；抗氧化惰性金属可以是金属银，也可以是其他抗氧化惰性金属如金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、钌(Ru)；致密抗氧化惰性金属的涂层厚度，可根据连接部件的使用温度及使用寿命要求，在2-12μm范围内选择。

为使电池堆堆芯第一部件1与第二部件2之间各密封接触面在电池堆运行过程中不受破坏并能构成两个相互隔离的氧气(或空气)配气系统和燃料气配气系统，一般可采用电池堆夹具将电池堆堆芯夹紧固定。本实施例采用的夹具是一个由耐热不锈钢制作、上下带底的中空壳体13；俯视其轴对称的内腔，中间为一与电池堆堆芯尺寸相配合、长×宽×深＝50.2×50.2×(22+10)mm³的方柱形空腔，底部垫有一块厚10mm、长×宽＝50.2×50.2(mm)的电绝缘陶瓷板；长×宽×高＝50.2×50.2×22(mm)的电池堆堆芯置于陶瓷板的上面；方柱形空腔的四角，分别有一个以方柱棱边为轴、半径为4mm的3/4圆柱空腔18，在该四个3/4圆空腔18内充填电绝缘陶瓷密封材料；中间方柱形空腔的四侧有与其相连通的四个对称、尺寸为长×宽×高＝40×3×22(mm)的长方体空腔，其中左右相对的一组与中间的电池堆堆芯构成各单电池氧气室的配气室14和总出气室15，前后相对的另一组与中间的电池堆堆芯构成各单电池燃料气室的配气室16和总出气室17；在电池堆堆芯的上面有一块厚10mm、直径为80mm的圆形电绝缘陶瓷板；电池堆堆芯位于上下两块陶瓷板之间，电池堆堆芯与上下陶瓷板之间的接触面用银浆密封；壳体13的上段是内螺纹管，上陶瓷板的上面是一块金属压紧板，其边沿是与内螺纹管配合是一段金属螺栓，上下调节金属螺栓的位置，可将上陶瓷板压紧，从而将下面的电池堆堆芯固定夹紧。

在电池堆运行前：1)先将其加热到800℃，保温两个小时，使3/4圆空腔18内的陶瓷密封材料成熔融态，熔融态的陶瓷密封材料填充、密封电池堆堆芯与夹具13之间的缝隙；使总氧气室14、15与总燃料气气室16、17隔离，形成相互密封、隔离的氧气配气系统及燃料配气系统；2)在800℃条件下，燃料气系统通入燃料约5小时，将阳极中的NiO还原成金属Ni，作为阳极的电子导电相。

本实施例电池堆以氢气作燃料，工业纯氧为氧化剂，操作温度750℃，常压操作。电池堆运行时，将氧气由氧气配气室14通入各PEN的阴极气室，在阴极表面，氧气与来自阳极的电子结合，发生还原反应生成氧离子，阴极反应生成的氧离子扩散穿过PEN的电解质层，到达同一个PEN的阳极一侧，没有反应的剩余氧气进入总出气室15后排出；将氢气由燃料配气室16通入各PEN的阳极气室，在阳极表面，氢发生氧化反应，生成氢离子并放出电子，氢离子与通过电解质从阴极扩散过来的氧离子结合生成水，电子经外电路、或部件1、或部件2的金属材料输送至相应的阴极，参与发生在阴极的氧的还原反应，阳极反应产物水及未反应的燃料气进入燃料气的总出气室17并排出。

电池堆第一次启动运行，并稳定24小时后，最大功率密度为0.408W/cm²，4-PEN电池堆的开路电压4.061V；连续运行48小时后，没有观察到开路电压及最大功率密度的下降；然后间断运行，即“启动——运行——停运行——再启动——”，每次的运行时间大于24小时，四次循环、运行时间累计208小时后，开路电压降低了约63mV，最大功率密度降到0.392W/cm²；对于相同的PEN，采用同样的操作条件，单电池的最大功率密度为0.401W/cm²。

运行测试结果证明：本实施例电池堆的密封、连接部件的电连接性能良好，电池堆的性能和单电池接近，解决了现有连接部件所存在的问题。

Claims (2)

1、一种平板型中温固体氧化物燃料电池堆连接部件，包括第一部件(1)和第二部件(2)；其特征在于：第一部件(1)采用矩形金属薄板、其四角各裁去一个尺寸相同的矩形块，然后沿中间矩形的边将左右相对的两块突出矩形向上折90°，另一对前后相对的突出矩形向下折90°，形成交叉共底的双U型结构，其共底与组成电池堆的平板单电池(PEN)的平面尺寸相配合，作为开口向上U型的底，其下面贴有尺寸相同并与之成电连接的另一块金属板，作为开口向下U型的底，该上、下U型的底面上分别均匀分布有高度相等、分别向上、下突起的上中空圆台(3)和下中空圆台(4)；将上U型的左右两个侧面向内折90°，然后再向下折90°，形成截面为矩形的第一中空墙体(5)，其高度与上U型底面上圆台(3)的高度相等，宽度1-5mm；将下U型的前后两个侧面向内折90°，然后再向上折90°，形成截面为矩形的第二中空墙体(6)，其高度与下U型底面上下中空圆台(4)的高度相等，宽度1-5mm；第一墙体(5)和第二墙体(6)的空腔内分别填有尺寸与空腔尺寸相配合的第一陶瓷块(7)和第二陶瓷块(8)，第一陶瓷块(7)、第二陶瓷块(8)的两个端面与第一墙体(5)、第二墙体(6)的端口平齐；第二部件(2)采用矩形金属薄板、四角各裁去一个尺寸相同的矩形后，在其四个突出矩形的八个角再各裁去一个尺寸相同的小矩形，其大小与第一部件(1)第一墙体(5)、第二墙体(6)的宽度相对应；沿中间矩形的边，将左右相对的两块突出部分向上折90°，形成上U型的两个第一侧面(10)，另一对前后相对的突出部分向下折90°形成下U型的两个第二侧面(12)，得到的交叉、共底双U型结构，其共底与第一部件(1)双U型共底的尺寸相同，作为开口向上U型的底，其下面贴有尺寸相同并与之成电连接的另一块金属板，作为开口向下U型的底；上U型的底面上均匀分布有高度相等、向上突起的第二上中空圆台(9)，其顶端面与位于该U型上口的上PEN的阳极或阴极面接触；沿上U型左右侧面上角两个小矩形的下边所在线，将金属薄板(10)再向内折90°，对上PEN形成部分包裹，包裹金属薄板与上PEN之间的接触面用密封材料实施气密封，构成上、下、左、右四面密封、前后相通以进出气体的燃料气室或氧气室；下U型的底面上同样均匀分布有高度相等、向下突起的第二下中空圆台(11)，其下顶端面与位于该U型下口的下PEN的阴极或阳极面接触，沿下U型前后侧面下角两个小矩形的上边所在线，将金属薄板(12)再向内折90°，对下PEN形成部分包裹，包裹金属薄板与下PEN之间的接触面用密封材料实施气密封，构成上、下、前、后四面密封、左右相通以进出气体的氧气室或燃料气室；第二部件(2)中，上、下PEN的电极分别只与第二上中空圆台(9)或第二下中空圆台(11)接触；当PEN采用电解质支撑时，将PEN阴极和阳极两面的周边向内缩小与金属薄板包裹PEN的裹宽度相对应的宽度，使PEN阴极、阳极两面的周边露出非电子导体的电解质支撑体；当PEN采用阳极支撑或阴极支撑时，在PEN阴极和阳极两面的四周，涂有致密电绝缘材料膜，形成电绝缘的周边，其宽度与金属薄板包裹PEN的裹宽度相对应；金属薄板的表面涂/镀有致密抗氧化惰性金属保护层；第一部件(1)和第二部件(2)对齐、侧面错开90°交替叠置，第一部件(1)的下U型的侧面第二中空墙体(6)的顶面与第二部件(2)的上PEN接触，接触面用密封材料实施气密封，构成上、下、前、后四面密封，左右相通以进出气体的氧气室或燃料气室，第一部件(1)的上U型侧面第一中空墙体(5)的顶面与第二部件(2)的下PEN接触，接触面用密封材料实施气密封，构成上、下、左、右面密封，前后相通以进出气体的燃料气室或氧气室，构成电池堆堆芯。

2、如权利要求1所述平板型中温固体氧化物燃料电池堆连接部件，特征在于所述第一部件(1)和第二部件(2)采用厚度为0.1～1mm的矩形金属薄板，其金属材料包括铜及其合金，铁及其合金，铝及其合金，钛及钛合金；所述金属薄板表面所涂/镀的致密抗氧化惰性金属包括Ag、Au、Pt、Pd、Rh或Ru。

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