CN211929638U

CN211929638U - 燃料电池堆

Info

Publication number: CN211929638U
Application number: CN202020383336.1U
Authority: CN
Inventors: 彭文财; 左晨东
Original assignee: Suzhou Guolv New Material Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Guolv New Material Technology Co ltd
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2020-11-13
Anticipated expiration: 2030-03-24

Abstract

本实用新型公开一种燃料电池堆，包括壳体、若干个电池管和具有燃气入口的顶盖，所述顶盖安装于壳体的顶部，所述电池管一端为密封端，另一端为开口端，若干个所述电池管分别嵌入一电池管固定盘对应的第一通孔中，所述壳体与电池管固定盘之间形成腔体；电池管的开口端位于阳极排气空腔内，所述外壳体侧表面开有一与阳极排气空腔贯通的阳极排气口，一点火管贯穿壳体与腔体连通；所述外壳体的底部开有若干个阴极排气口，所述外壳体的阴极排气口处均安装有一风机。本实用新型燃料电池堆既减少了高温工作部位密封结构数量，降低了漏气风险，且阳极进出气体反向流动，既有利于提高反应接触时间，发电效率高。

Description

燃料电池堆

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池堆。

背景技术

燃料电池堆（Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC）属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。

SOFC具有高的功率密度，相同体积/重量下具有更大的能量输出；无噪音且零污染，SOFC工作时只发生化学反应，无机械运动结构，且主要排放物为水；可模块化，可以将若干个单电池以串联、并联等组装成电池组以适应不同场景应用需求；可用燃料种类多且易获取，可直接使用氢气、烃类(甲烷)、甲醇等作燃料，而不必使用贵金属作催化剂；全固态结构，无污染物泄露风险。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种燃料电池堆，该燃料电池堆既减少了高温工作部位密封结构数量，降低了漏气风险，且阳极进出气体反向流动，既有利于提高反应接触时间，发电效率高。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种燃料电池堆，包括壳体、若干个电池管和具有燃气入口的顶盖，所述顶盖安装于壳体的顶部，所述电池管一端为密封端，另一端为开口端，若干个所述电池管分别嵌入一电池管固定盘对应的第一通孔中，所述壳体与电池管固定盘之间形成腔体，若干个所述电池管的密封端位于腔体内，若干个两端开口的通气管一端分别嵌入电池管内，若干个所述通气管另一端分别嵌入一通气管固定盘对应的第二通孔中；

所述电池管固定盘与通气管固定盘之间形成一阳极排气空腔，所述电池管的开口端位于阳极排气空腔内，所述壳体侧表面开有一与阳极排气空腔贯通的阳极排气口，一点火管贯穿壳体与腔体连通；所述壳体的底部开有若干个阴极排气口，所述壳体的阴极排气口处均安装有一风机。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述壳体为圆形。

2. 上述方案中，所述若干个所述电池管呈圆形阵列排布。

3. 上述方案中，所述壳体的阴极排气口和风机数目均为4个且等间隔分布。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型燃料电池堆，其电池管一端为密封端，另一端为开口端，若干个所述电池管分别嵌入一电池管固定盘，若干个两端开口的通气管一端分别嵌入电池管内，采用了单头封闭式电池管加通气管的结构和单头进出气的方式，既减少了高温工作部位密封结构数量，降低了漏气风险，且阳极进出气体反向流动，既有利于提高反应接触时间，发电效率高，也对通气管内的气体在反应前逐步预热，避免了冷热冲击，使得电池的热效率和使用寿命高；还有，其壳体和电池管固定盘构成的腔体，壳体的底部开有若干个阴极排气口，所述壳体的阴极排气口处均安装有一风机，并在腔体内形成负压，将在阴极反应后的气体由阴极内壳排气口抽出，能够通过调节风机排风量大小对电池温度进行控制。

附图说明

附图1为本实用新型燃料电池堆的结构示意图；

附图2为本实用新型燃料电池堆的分解结构示意图一；

附图3为本实用新型燃料电池堆的分解结构示意图二；

附图4为附图3的局部结构示意图。

以上附图中：1、壳体；101、阴极排气口；102、阴极进气口；3、电池管；31、密封端；32、开口端；4、顶盖；41、燃气入口；5、电池管固定盘；51、第一通孔；6、腔体；7、通气管；71、开口；8、通气管固定盘；81、第二通孔；9、阳极排气空腔；11、阳极排气口；15、阳极排气口；16、风机。

具体实施方式

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。

实施例1：一种燃料电池堆，包括壳体1、若干个电池管3和具有燃气入口41的顶盖4，所述顶盖4安装于壳体1的顶部，所述电池管3一端为密封端31，另一端为开口端32，若干个所述电池管3分别嵌入一电池管固定盘5对应的第一通孔51中，所述壳体1与电池管固定盘5之间形成腔体6，若干个所述电池管3的密封端31位于腔体6内，若干个两端开口71的通气管7一端分别嵌入电池管3内，若干个所述通气管7另一端分别嵌入一通气管固定盘8对应的第二通孔82中；

所述电池管固定盘5与通气管固定盘8之间形成一阳极排气空腔9，所述电池管3的开口端32位于阳极排气空腔9内，所述壳体1侧表面开有一与阳极排气空腔9贯通的阳极排气口11，一点火管15贯穿壳体1与腔体连通；所述壳体1的底部开有若干个阴极排气口101，所述壳体1的阴极排气口101处均安装有一风机16。

实施例2：一种燃料电池堆，包括壳体1、若干个电池管3和具有燃气入口41的顶盖4，所述顶盖4安装于壳体1的顶部，所述电池管3一端为密封端31，另一端为开口端32，若干个所述电池管3分别嵌入一电池管固定盘5对应的第一通孔51中，所述壳体1与电池管固定盘5之间形成腔体6，若干个所述电池管3的密封端31位于腔体6内，若干个两端开口71的通气管7一端分别嵌入电池管3内，若干个所述通气管7另一端分别嵌入一通气管固定盘8对应的第二通孔82中；

上述壳体1为圆形，上述若干个所述电池管3呈圆形阵列排布。

上述壳体1的阴极排气口101和风机16数目均为4个且等间隔分布。

采用上述燃料电池堆时，其采用了单头封闭式电池管加通气管的结构和单头进出气的方式，既减少了高温工作部位密封结构数量，降低了漏气风险，且阳极进出气体反向流动，既有利于提高反应接触时间，发电效率高，也对通气管内的气体在反应前逐步预热，避免了冷热冲击，使得电池的热效率和使用寿命高；还有，其在腔体内形成负压，将在阴极反应后的气体由阴极内壳排气口抽出，能够通过调节风机排风量大小对电池温度进行控制。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种燃料电池堆，其特征在于：包括壳体（1）、若干个电池管（3）和具有燃气入口（41）的顶盖（4），所述顶盖（4）安装于壳体（1）的顶部，所述电池管（3）一端为密封端（31），另一端为开口端（32），若干个所述电池管（3）分别嵌入一电池管固定盘（5）对应的第一通孔（51）中，所述壳体（1）与电池管固定盘（5）之间形成腔体（6），若干个所述电池管（3）的密封端（31）位于腔体（6）内，若干个两端开口（71）的通气管（7）一端分别嵌入电池管（3）内，若干个所述通气管（7）另一端分别嵌入一通气管固定盘（8）对应的第二通孔（82）中；

所述电池管固定盘（5）与通气管固定盘（8）之间形成一阳极排气空腔（9），所述电池管（3）的开口端（32）位于阳极排气空腔（9）内，所述壳体（1）侧表面开有一与阳极排气空腔（9）贯通的阳极排气口（11），一点火管（15）贯穿壳体（1）与腔体连通；所述壳体（1）的底部开有若干个阴极排气口（101），所述壳体（1）的阴极排气口（101）处均安装有一风机（16）。

2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于：所述壳体（1）为圆形。

3.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于：所述若干个所述电池管（3）呈圆形阵列排布。

4.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于：所述壳体（1）的阴极排气口（101）和风机（16）数目均为4个且等间隔分布。