CN206210932U - 固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，特点是包括容器、多孔陶瓷、增压测压结构、泄压结构及转动结构；在容器内设有浆料池、空气室及进料口，空气室位于浆料池的上方并连通，进料口与浆料池连通；多孔陶瓷设在浆料池中并可转动，在多孔陶瓷中设有贯穿多孔陶瓷的涂敷室，浆料可通过多孔陶瓷在涂敷室的壁上形成挂珠，待加工的阳极支撑体可插设在涂敷室中，涂敷室的孔径比阳极支撑体直径大15%±3%；增压测压结构的出气口与空气室连通，增压测压结构测量并增大空气室内的压强；泄压结构的进气口与空气室连通，泄压结构可降低空气室内的压强；转动结构与多孔陶瓷连接控制多孔陶瓷转动。其优点为：可使阳极支撑体表面电解质膜制备自动化，完成流水线作业。

Description

固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置

技术领域

本实用新型涉及一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置。

背景技术

电解质隔膜：电解质隔膜的主要功能在分隔氧化剂与还原剂，并传导离子，SOFC中最常用的电解质材料是氧化钇稳定的氧化锆(Ysz)，但Ysz电解质的电导率相对较低，因此电解质的厚度必须薄膜化，以减小电解质的欧姆损失。业界通常采用各种物理和化学方法制备YSZ薄膜。电化学气相沉积(EVD)、等离子喷涂(APS)、溶胶一凝胶等制膜方法虽然得到了致密的电解质膜，但工艺相对比较复杂、成本高、或不适于规模化生产。

目前阳极支撑体表面电解质膜制备过程是，将陶瓷泥料挤压成型，管子裁切比实际需求长度略长，在管子一端穿一通孔，将管子悬吊，经过4-5天自然风干。浸浆时将底部管口用橡胶棒塞住，浸浆后悬挂风干再拔去橡胶塞。缺点是工序多，管子损耗大，加工周期长。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，多孔陶瓷为阳极支撑体进行涂敷，多孔陶瓷设在浆料池与阳极支撑体之间起到了隔离缓冲的作用，浆料池中浆料的蠕动不影响阳极支撑体表面电解质膜的均匀性，可使阳极支撑体表面电解质膜制备自动化，完成流水线作业。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的，其是一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，其特征在于包括：

容器；在所述容器内设有浆料池、空气室及进料口，所述空气室位于浆料池的上方并连通，所述进料口与浆料池连通；

多孔陶瓷；所述多孔陶瓷设在浆料池中并可转动，在多孔陶瓷中设有贯穿多孔陶瓷的涂敷室，浆料可通过多孔陶瓷在涂敷室的壁上形成挂珠，待加工的阳极支撑体可插设在涂敷室中，涂敷室的孔径比阳极支撑体直径大15%±3%；

增压测压结构；所述增压测压结构的出气口与空气室连通，增压测压结构测量并增大空气室内的压强；

泄压结构；所述泄压结构的进气口与空气室连通，泄压结构可降低空气室内的压强；以及

转动结构；所述转动结构与多孔陶瓷连接控制多孔陶瓷转动。

在本技术方案中，所述增压测压结构包括压力表及进气管，所述进气管的进口与外界气体连通，进气管的出口与空气室连通，所述压力表与空气室连通，压力表测量空气室的空气压强。

在本技术方案中，所述转动结构包括步进电机、主动齿轮及从动齿轮；其中所述步进电机设在容器的外壁上，步进电机的输出轴与主动齿轮轴连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮安装在多孔陶瓷上从而带动多孔陶瓷转动。

在本技术方案中，还包括右轴承套及左轴承套；所述右轴承套安装在容器内壁的右侧，多孔陶瓷的右端及从动齿轮均安装在右轴承套上，从而从动齿轮能带动多孔陶瓷转动；所述左轴承套的安装在容器内壁的左侧，多孔陶瓷的左端安装在左轴承套上。

在本技术方案中，所述泄压结构包括压帽及泄压嘴，所述泄压嘴的进口与空气室连通，所述压帽套设在泄压嘴的出口上。

在本技术方案中，所述多孔陶瓷的孔粒直径是2微米，空隙率30%。

在本技术方案中，还包括左转盘、右转盘、两密封圈及连接杆，所述左转盘及右转盘均设在容器中并可转动，所述多孔陶瓷固定在左转盘与右转盘之间从而形成上述的浆料池，所述连接杆的两端分别与右转盘及左转盘固定连接，所述两密封圈分别套设在左转盘及右转盘的外沿上。。

本实用新型与现有技术相比的优点为：多孔陶瓷为阳极支撑体进行涂敷，多孔陶瓷设在浆料池与阳极支撑体之间起到了隔离缓冲的作用，浆料池中浆料的蠕动不影响阳极支撑体表面电解质膜的均匀性，可使阳极支撑体表面电解质膜制备自动化，完成流水线作业。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是图2的A-A剖视放大图；

图4是本实用新型去除容器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对与这些实施方式的说明用与帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本实用新型描述中,术语 “左”及“右”等指示的方位或位置关系为基与附图所示的方位或位置关系，仅是为了便与描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图4所示，其是一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，包括：

容器1；在所述容器1内设有浆料池11、空气室12及进料口13，所述空气室12位于浆料池11的上方并连通，所述进料口13与浆料池11连通；

多孔陶瓷5；所述多孔陶瓷5设在浆料池11中并可转动，在多孔陶瓷5中设有贯穿多孔陶瓷5的涂敷室51，浆料可通过多孔陶瓷5在涂敷室51的壁上形成挂珠，待加工的阳极支撑体可插设在涂敷室51中，涂敷室51的孔径比阳极支撑体直径大15%±3%；

增压测压结构4；所述增压测压结构4的出气口与空气室12连通，增压测压结构4测量并增大空气室12内的压强；

泄压结构2；所述泄压结构2的进气口与空气室12连通，泄压结构2可降低空气室12内的压强；以及

转动结构6；所述转动结构6与多孔陶瓷5连接控制多孔陶瓷5转动。

增压测压结构4控制空气室12的压强，当阳极支撑体表面涂敷处于工作状态，浆料池11保持正空气压强，浆料通过多孔陶瓷5涂敷至阳极支撑体表面；当涂敷工作处于停止状态，浆料池11形成负压，阻止浆料向多孔陶瓷5渗漏。

工作时，浆料池11中放料，在正常大气压下，施加0.03MP空气压强，浆料通过多孔陶瓷5的孔路渗透至涂敷室51中，并在涂敷室51的表面形成均匀挂珠；多孔陶瓷5在转动结构6的带动下作±45°角度转动，挂珠被涂抹至阳极支撑体的表面上；多孔陶瓷5为涂敷室51与浆料池11起到了隔离缓冲的作用，从而使浆料池11中浆料的蠕动不影响阳极支撑体表面的均匀性。

在本实施例中，所述增压测压结构4包括压力表41及进气管42，所述进气管42的进口与外界气体连通，进气管42的出口与空气室12连通，所述压力表41与空气室12连通，压力表41测量空气室12的空气压强。工作时，用户向进气管42进气调节空气室12内的压强，当阳极支撑体表面涂敷处于工作状态，空气室12内气体压强应控制在0.13MP±5%；当阳极支撑陶瓷表面涂敷处于停止工作状态，空气室内气体压强应控制在小于0.1MP。

在本实施例中，所述转动结构6包括步进电机61、主动齿轮62及从动齿轮63；其中所述步进电机61设在容器1的外壁上，步进电机61的输出轴与主动齿轮62轴连接，主动齿轮62与从动齿轮63啮合，从动齿轮63安装在多孔陶瓷5上从而带动多孔陶瓷5转动。

在本实施例中，还包括右轴承套7及左轴承套8；所述右轴承套7安装在容器1内壁的右侧，多孔陶瓷5的右端及从动齿轮63均安装在右轴承套7上，从而从动齿轮63能带动多孔陶瓷5转动；所述左轴承套8的安装在容器1内壁的左侧，多孔陶瓷5的左端安装在左轴承套8上，这样多孔陶瓷5的左端也可以转动。

在本实施例中，所述泄压结构2包括压帽21及泄压嘴22，所述泄压嘴22的进口与空气室12连通，所述压帽21套设在泄压嘴22的出口上。工作时，泄压结构2可以有效的防止放置空气室12内的压强过大，保持浆料池11内的液位水平，所述压帽21质量为120克，泄压嘴22的孔径22面积为28.26mm²。

在本实施例中，所述多孔陶瓷5的孔粒直径是2微米，空隙率30%。工作时，在常压下，由于浆液其表面张力，浆液不能经多孔陶瓷5形成渗漏；当在常压下再施以0.13MP压强，浆液便可渗透多孔陶瓷5，并在涂敷室51的壁上形成挂珠。

在本实施例中，还包括左转盘91、右转盘92、两密封圈93及连接杆10，所述左转盘91及右转盘92均设在容器1中并可转动，所述多孔陶瓷5固定在左转盘91与右转盘92之间从而形成上述的浆料池11，所述连接杆10的两端分别与右转盘92及左转盘91固定连接，所述两密封圈93分别套设在左转盘91及右转盘92的外沿上。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对与本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，其特征在于包括：

容器（1）；在所述容器（1）内设有浆料池（11）、空气室（12）及进料口（13），所述空气室（12）位于浆料池（11）的上方并连通，所述进料口（13）与浆料池（11）连通；

多孔陶瓷（5）；所述多孔陶瓷（5）设在浆料池（11）中并可转动，在多孔陶瓷（5）中设有贯穿多孔陶瓷（5）的涂敷室（51），浆料可通过多孔陶瓷（5）在涂敷室（51）的壁上形成挂珠，待加工的阳极支撑体可插设在涂敷室（51）中，涂敷室（51）的孔径比阳极支撑体直径大15%±3%；

增压测压结构（4）；所述增压测压结构（4）的出气口与空气室（12）连通，增压测压结构（4）测量并增大空气室（12）内的压强；

泄压结构（2）；所述泄压结构（2）的进气口与空气室（12）连通，泄压结构（2）可降低空气室（12）内的压强；以及

转动结构（6）；所述转动结构（6）与多孔陶瓷（5）连接控制多孔陶瓷（5）转动。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，其特征在于所述增压测压结构（4）包括压力表（41）及进气管（42），所述进气管（42）的进口与外界气体连通，进气管（42）的出口与空气室（12）连通，所述压力表（41）与空气室（12）连通，压力表（41）测量空气室（12）的空气压强。

3.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，其特征在于所述转动结构（6）包括步进电机（61）、主动齿轮（62）及从动齿轮（63）；其中所述步进电机（61）设在容器（1）的外壁上，步进电机（61）的输出轴与主动齿轮（62）轴连接，主动齿轮（62）与从动齿轮（63）啮合，从动齿轮（63）安装在多孔陶瓷（5）上从而带动多孔陶瓷（5）转动。

4.根据权利要求3所述的固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，其特征在于还包括右轴承套（7）及左轴承套（8）；所述右轴承套（7）安装在容器（1）内壁的右侧，多孔陶瓷（5）的右端及从动齿轮（63）均安装在右轴承套（7）上，从而从动齿轮（63）能带动多孔陶瓷（5）转动；所述左轴承套（8）的安装在容器（1）内壁的左侧，多孔陶瓷（5）的左端安装在左轴承套（8）上。

5.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，其特征在于所述泄压结构（2）包括压帽（21）及泄压嘴（22），所述泄压嘴（22）的进口与空气室（12）连通，所述压帽（21）套设在泄压嘴（22）的出口上。

6.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，其特征在于所述多孔陶瓷（5）的孔粒直径是2微米，空隙率30%。

7.根据权利要求1所述的固体氧化物燃料电池阳极支撑体表面涂敷装置，其特征在于还包括左转盘（91）、右转盘（92）、两密封圈（93）及连接杆（10），所述左转盘（91）及右转盘（92）均设在容器（1）中并可转动，所述多孔陶瓷（5）固定在左转盘（91）与右转盘（92）之间从而形成上述的浆料池（11），所述连接杆（10）的两端分别与右转盘（92）及左转盘（91）固定连接，所述两密封圈（93）分别套设在左转盘（91）及右转盘（92）的外沿上。