CN203910913U - 一种新型的固体氧化物燃料电极集流体 - Google Patents
一种新型的固体氧化物燃料电极集流体 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种新型的固体氧化物燃料电极集流体，所述固体氧化物燃料电极集流体呈凹凸结构；本实用新型所述的固体氧化物燃料电极集流体呈凹凸结构，可与凹凸结构的固体氧化物燃料电池配合使用；减少一般平板电池用连接板的材料和加工成本，将气道设计在电极的集流体上；在进一步增加了导电性能的同时，不用进行占成本较高的机床雕铣加工部分，极大节省连接板的加工成本，减少了电池堆的重量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种固体氧化物燃料电极集流体，尤其涉及一种新型的固体氧化物燃料电极集流体。
背景技术
固体氧化物燃料电池能把化学能直接转换成电能，能量转化效率高，对环境污染低，具有技术和经济优势，很有商业前途。
现有技术中的固体氧化物燃料电池连接，需要在连接板上进行机械或化学类的加工，以设置气流通道，其工艺虽然成熟，但成本很高。在这样的重复单元中，大部分的空间由连接板的金属的气流通道和集流体所占据，这部分空间并不能增大电池的有效反应面积，而且金属的密度远高于陶瓷，这种电池、电池堆的功率密度低，加工成本高。
因此，需要发明设计一种同样单位体积中，减少连接板材料和加工成本，减轻电池堆重量的固体氧化物燃料电池。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的固体氧化物燃料电池连接板材料和加工成本高，电池堆重量高的问题，提供一种新型的固体氧化物燃料电池燃料电极集流体，从而能够减少电池堆重量，节约成本，对于凹凸结构的电池集流效果更好。
针对上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
本实用新型提供一种新型的固体氧化物燃料电池集流体，所述集流体呈 凹凸结构，所述凹凸结构包括成均匀间隔设置的凸起和凹槽。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
作为优选的方案，所述凸起的宽度为1～5mm。
作为优选的方案，所述凹槽的宽度为凸起宽度的1～5倍。
采用上述优选的方案，连接体材料的厚度可以降到0.2～0.5mm左右，从而减少进口原材料的重量，电池堆的重量又可以进一步降低；并且利于气体传导，不需要在连接体上加工气槽，降低成本。
作为优选的方案，所述集流体为导电的陶瓷粉体或多孔金属材料的集流体。
作为优选的方案，所述集流体为导电的陶瓷粉体的集流体，采用该导电的陶瓷粉体制得的集流体能够进一步减轻电池堆的重量。
作为优选的方案，所述集流体可与其结构相适配的固体氧化物燃料电池配合使用，所述固体氧化物燃料电池呈凹凸结构，所述凹凸结构包括成均匀间隔设置的凸起和凹槽，也可以是传统的平板式电池，所述电池包括底层的阳性支撑层，所述阳性支撑层上依次设有活性阳极层、电解质层、活性阴极层和阴极材料层。
采用上述优选的方案，能够进一步提高集流效果。
本实用新型所述的新型的固体氧化物燃料电池集流体呈凹凸结构，可与凹凸结构的固体氧化物燃料电池配合使用，也可以和传统的平板电池一起使用，并且进一步提高集流效果；能够减少一般连接板的材料和加工成本，将气流通道设计在电极的集流体上，当与固体氧化物燃料电池配合使用时能够构成集流体，不用在连接板上加工金属的气流通道；在进一步增加了导电性能的同时，不用进行占成本较高的机床雕铣加工部分，极大节省连接板的加工成本，减少了电池堆的重量。
附图说明
图1为本实用新型所述的新型的固体氧化物燃料电极集流体的结构示意图；
图2为与本实用新型所述的新型的固体氧化物燃料电极集流体配合使用的固体氧化物电池的结构示意图；
图中，1，1′为凸起，2，2′为凹槽，3为阳性支撑层，4为阳极层，5为电解质层，6为活性阴极层和7为阴极材料层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型所述的新型的固体氧化物燃料电极集流体，所述集流体呈凹凸结构，所述凹凸结构包括成均匀间隔设置的凸起1和凹槽2。
所述凸起1的宽度为1～5mm；所述凹槽2的宽度为凸起1宽度的1-5倍。
制备时，当所述集流体由多孔金属材料制成时，根据需要设计出合适的模具，然后在模具上压制成呈凹凸结构的集流体；当所述集流体由导电的陶瓷粉体制成时，采用挤出成型/浇筑成型或者流延叠层的方法制成呈凹凸结构的集流体。
使用时，将固体氧化物燃料电池扣合在本实用新型所述的固体氧化物燃料电极集流体上，所述固体氧化物燃料电池的结构与所述固体氧化物燃料电极集流体相配合，然后再将扣合有固体氧化物燃料电池的集流体放在连接体上，再连接板上端部加工气孔，所述固体氧化物燃料电极集流体的凸起与集流体配合的燃料电池的凹槽，及连接体上的气孔构成气流通道，从而就可构成固体氧化物燃料电池堆，不用专门加工气流通道，节约了成本，极大节省 连接板的加工成本，减少了电池堆的重量。
如图2所述，所述固体氧化物燃料电池为凹凸结构的电池，所述凹凸结构包括成均匀间隔设有的凸起1′和凹槽2′，所述电池包括底层的阳性支撑层3，所述阳性支撑层3上依次设有活性阳极层4、电解质层5、活性阴极层6和阴极材料层7。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型的固体氧化物燃料电极集流体，所述集流体呈凹凸结构，所述凹凸结构包括成均匀间隔设置的凸起和凹槽。
2.根据权利要求1所述的新型的固体氧化物燃料电极集流体，其特征在于，所述凸起的宽度为1～5mm。
3.根据权利要求1所述的新型的固体氧化物燃料电极集流体，其特征在于，所述凹槽的宽度为凸起宽度的1～5倍。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的新型的固体氧化物燃料电极集流体，其特征在于，所述集流体为导电的陶瓷粉体或多孔金属材料的集流体。
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| CN112103514A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-18 | 深圳供电局有限公司 | 集流体、电池电极、制备方法及电池 |
| CN117317325A (zh) * | 2023-11-29 | 2023-12-29 | 北矿新材科技有限公司 | 质子传输型固体氧化物燃料电池单体、电池组及制备方法 |
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