CN214753866U - 一种电化学反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及能源技术领域，公开了一种电化学反应装置，包括多个呈平板状并依次叠放的电池单元和多个第一致密体；各第一致密体设于相邻的两个电池单元之间，各第一致密体分别密封相邻的两个电池单元之间的间隙；第一致密体均为由预定材料制作的密封胶烧结形成的密封结构。本实用新型设置了一种电化学反应装置，由于多个第一致密体均为烧结形成的密封结构，密封效果良好，不会发生泄漏。同时，多个第一致密体均为同一种预定材料，制作时烧结过程仅需进行一次，制作方便、快捷。

Description

一种电化学反应装置

技术领域

本实用新型涉及能源技术领域，特别是涉及一种电化学反应装置的制作方法和电化学反应装置。

背景技术

电化学反应装置包括燃料电池和电解池。

燃料电池和电解池均是能源转化装置，区别在于，燃料电池能够将燃料所具有的化学能转换成电能，而电解池能够将电能转换成电解产气的化学能。

一般地，固体氧化物燃料电池和电解池均包括阳极、阴极和电解质。其中，燃料电池工作时，通过外界提供第一反应物和第二反应物，第一反应物在阳极失去电子，而第二反应物在阴极得到电子，电子从阳极移动至阴极时产生电能，从而实现将化学能转化为电能。电解池在工作时，通过外接提供电能和电解介质，在电能驱动下，电解介质在阴极得到电子形成单质气体，在阳极失去电子形成单质气体，从而将电能转换为单质气体的化学能。

燃料电池和电解池均包括多个电池单元，每个电池单元包括多孔板等结构，现有的电池单元在制作时，一般将电池单元的各个部分分别制作后，再将各个部分连接成一体，此过程需要多次高温烧结，效率极低。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种制作效率高的电化学反应装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电化学反应装置，包括多个呈平板状并依次叠放的电池单元和多个第一致密体；各所述第一致密体设于相邻的两个所述电池单元之间，各所述第一致密体分别密封相邻的两个所述电池单元之间的间隙；所述第一致密体均为由预定材料制作的密封胶烧结形成的密封结构；各所述电池单元上均设有第一电极层、电解质层以及第二电极层；各所述电池单元内分别设有用于供第一反应物流动的第一反应通道、与所述第一反应通道相连的第一入料孔、与所述第一反应通道相连的第一出料孔、用于供第二反应物流动的第二反应通道、与所述第二反应通道连通的第二入料孔，以及与所述第二反应通道连通的第二出料孔；多个所述第一入料孔连通形成第一输入通道，多个所述第一出料孔连通形成第一输出通道，多个所述第二入料孔连通形成第二输入通道，多个所述第二出料孔连通形成第二输出通道。

进一步地，还包括顶板和底板；多个所述电池单元依次叠放形成柱状的堆叠体，所述顶板盖设在所述堆叠体的顶端，所述底板盖设在所述堆叠体的底端。

进一步地，还包括第一输入管、第一输出管、第二输入管，以及第二输出管；所述顶板上开设有与所述第一输入通道连通的第一开口、与所述第一输出通道连通的第二开口、与所述第二输入通道连通的第三开口，以及与所述第二输出通道连通的第四开口；所述第一输入管插设至所述第一开口内并与所述第一输入通道连通，所述第一输出管插设至所述第二开口内并与所述第一输出通道连通，所述第二输入管插设至所述第三开口内并与所述第二输入通道连通，所述第二输出管插设至所述第四开口内并与所述第二输出通道连通。

进一步地，所述第一开口和所述第一输入管之间的间隙密封，所述第二开口和所述第一输出管之间的间隙密封，所述第三开口和所述第二输入管之间的间隙密封，所述第四开口和所述第二输出管之间的间隙密封。

进一步地，所述预定材料为硅酸盐系玻璃、硼酸盐系玻璃、磷酸盐系玻璃以及云母系玻璃的其中一种。

进一步地，各所述电池单元包括依次叠放的多孔板、第一流道板、中间隔离板，以及第二流道板；在其中一个所述电池单元内：所述第一流道板上设有贯穿所述第一流道板两侧的第一镂空区域，所述第一反应通道由中间隔离板、第二镂空区域的内壁以及多孔板围成；所述第二流道板上设有贯穿所述第二流道板两侧的第二镂空区域，所述第二反应通道由中间隔离板、第二镂空区域的内壁以及相邻的另一个电池单元的多孔板围成。

进一步地，所述第一入料孔和所述第一出料孔均设于所述第一流道板上，所述第二入料孔和所述第二出料孔均设于所述第二流道板上；所述第一输入通道依次穿过所述多孔板、第一流道板、中间隔离板以及第二流道板；所述第一输出通道依次穿过所述多孔板、第一流道板、中间隔离板以及第二流道板；所述第二输入通道依次穿过所述多孔板、第一流道板、中间隔离板以及第二流道板；所述第二输出通道依次穿过所述多孔板、第一流道板、中间隔离板以及第二流道板。

进一步地，所述第一流道板上开设有处于所述第二输入通道内的第一过孔和处于所述第二输出通道内的第二过孔；所述第二流道板上开设有处于所述第一输入通道内的第三过孔和处于所述第一输出通道内的第四过孔。

进一步地，各所述多孔板上依次涂设有所述第一电极层、所述电解质层以及所述第二电极层。

进一步地，所述第一镂空区域内设有多个第一凸起，多个所述第一凸起将所述第一反应通道分割为多个子通道；所述第二镂空区域内设有多个第二凸起，多个所述第二凸起将所述第二反应通道分割为多个子通道。

本实用新型实施例一种电化学反应装置的制作方法与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型设置了一种电化学反应装置，由于多个第一致密体均为烧结形成的密封结构，密封效果良好，不会发生泄漏。同时，多个第一致密体均为同一种预定材料，制作时烧结过程仅需进行一次，制作方便、快捷。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电化学反应装置的制作方法的流程图。

图2是本实用新型实施例的电化学反应装置的立体三维图。

图3是本实用新型实施例的电化学反应装置的支撑单元整体图。

图4是本实用新型实施例的电化学反应装置的支撑单元分解图。

图5是本实用新型实施例的电化学反应装置的电池单元的第一反应物和第二反应物的流动示意图。

图6是本实用新型实施例的电化学反应装置的制作过程中步骤4中分别涂设环形的第一密封胶层的示意图。

图7是本实用新型实施例的电化学反应装置设置定位块后的示意图。

图8是本实用新型实施例的电化学反应装置的电池单元的第一电极层、电解质层、第二电极层以及第一致密体的爆炸图。

图9是本实用新型实施例的电化学反应装置的顶板结构图。

图10是本发明实施例的电化学反应装置的一种实施结构图。

图11是本发明实施例的电化学反应装置的一种实施结构图。

图中，100、堆叠体；110、电池单元；120、顶板；130、底板； 140、第一致密体；160、第一输入通道；170、第一输出通道；180、第二输入通道；190、第二输出通道；111、第一多孔板；112、第一流道板；113、中间隔离板；114、第二流道板；115、定位块；116、定位孔；117、第一电极层；118、电解质层；119、第二电极层；1121、第一反应通道；1122、第一入料孔；1123、第一出料孔；1124、第一过孔；1125、第二过孔；1126、第一镂空区域；1127、第一凸起；1128、第二镂空区域；1129、第二凸起；1141、第二反应通道；1142、第二出料孔；1143、第二入料孔；1144、第三过孔；1145、第四过孔；121、第一开口；122、第二开口；123、第三开口；124、第四开口；151、第一输入管；152、第一输出管；153、第二输入管；154、第二输出管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1－9所示，本实用新型第一方面提供一种电化学放映装置的制作方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：设置具有用于供第一反应物流动的第一反应通道1121和用于供第二反应物流动的第二反应通道1141且呈平板状结构的单元模型，利用增材制造技术并根据所述单元模型制作多个支撑单元。

S2：对多个所述支撑单元进行去应力退火。

S3：在各所述支撑单元的预定板面上依次涂设第一电极层117、电解质层118以及第二电极层119，获得多个电池单元。

S4：在各所述电池单元的预定板面上围绕所述第二电极层119涂设环形的第一密封胶层，将多个电池单元110依次叠放形成柱状的堆叠体100。

S5：在所述堆叠体100的顶端盖设顶板120，在堆叠体100的底端设置底板130。

S6：加热堆叠体100，使各所述第一密封胶层分别发生烧结并形成密封相邻两个电池单元110之间间隙的第一致密体140。

本实施例中，采用增材制造技术制作呈平板式的支撑单元，支撑单元一体成型，无需机加工、精加工、激光雕刻或者刻蚀等工序，极大地提高了电化学反应装置的制作效率。且增材制造的技术使得支撑单元的内部微结构和其它内结构均可灵活设计，便于改变电化学反应装置的内部构造。且，本实施例中将多个电池单元110堆叠后才进行一次烧结，烧结速度快，烧结时间短，且只需一次烧结即可完成制作完成电池堆，工序简单，无需重复对单个电池单元110进行烧结，支撑单元的制作效率是传统工艺的4－200倍。

具体地，在一种实施方式中，所述步骤S1中，还包括：所述电池单元110内形成有与所述第一反应通道1121连通的第一入料孔1122、与所述第一反应通道1121连通的第一出料孔1123、与所述第二反应通道1141连通的第二入料孔1143，以及与所述第二反应通道1141连通的第二出料孔1142。所述步骤S4中，还包括：多个所述第一入料孔 1122连通形成第一输入通道160，多个所述第一出料孔1123连通形成第一输出通道170，多个所述第二入料孔1143连通形成第二输入通道 180，多个所述第二出料孔1142连通形成第二输出通道190。

本实施例中，电化学反应装置作为燃料电池在使用时，向第一输入通道160输入第一反应物，第一反应物依次经过各个第一入口1122，并由各个第一入口1122进入到各个第一反应通道1121内，在各个流道内流动的第一反应物发生电化学反应，产生第一产物，第一产物从第一出口1123脱离第一反应通道1121，并汇集到第一输出通道170 内，经由第一输出通道170输出；同时，向第二输入通道180输入第二反应物，第二反应物依次经过各个第二入口1143，并由各个第二入口1143进入到各个第二反应通道1141内，在各个流道内流动的第二反应物发生电化学反应，产生第二产物，第二产物从第二出口1142脱离第二反应通道1141，并汇集到第二输出通道190内，经由第二输出通道190输出。其中，第一产物和第二产物由第一反应物与第二反应物的电化学反应产生。

以氢氧燃料电池为例，第一电极层117为阳极，第二电极层119 为阴极，电解质为YSZ或GDC或ScSZ陶瓷薄层，第一反应物为氢气，第二反应物为氧气，在阳极处，氢气失去电子生成氢离子，在阴极处，氧气得到经外部电路流入的电子，转变成氧离子，并通过YSZ或GDC 或ScSZ陶瓷电解质层118，进入阳极区，与失去电子的氢离子结合，生成水。

电化学反应装置作为电解池时，向第一输入通道160输入气态电解介质，气态电解介质依次经过各个第一入口1122，并由各个第一入口1122进入到各个第一反应通道1121内，在各个流道内流动的气态电解介质发生电化学反应，产生第一产物和第二产物，第一产物从第一出口1123脱离第一反应通道1121，并汇集到第一输出通道170内，经由第一输出通道170输出；同时，第二产物通过YSZ或GDC或ScSZ 陶瓷电解质层118进入第二反应通道1141内，在第二反应通道1141 内发生电化学反应生成第三产物，同时向第二输入通道180输入气态电解介质，气态电解介质依次经过各个第二入口1143，并由各个第二入口1143进入到各个第二反应通道1141内，将各个流道内产生的第三产物带走，并从第二出口1142脱离第二反应通道1141，并汇集到第二输出通道190内，经由第二输出通道190输出。其中，第一产物和第二产物由气态电解介质的电化学反应产生，第三产物由第二产物电化学反应产生。

以水蒸气电解介质为例，第一电极层117为阴极，第二电极层119 为阳极，电解质为YSZ或GDC或ScSZ陶瓷薄层，在阴极处，水分子被打开，生成氢离子和氧离子，生成的氢离子获得外部电路提供的电子，产生氢气，氧离子透过YSZ或GDC或ScSZ陶瓷电解质薄层进入阳极，并在阳极失去电子生成氧气。

具体地，在一种实施方式中，步骤S3中，利用生产线对多个支撑单元进行批量依次涂设设第一电极层117、电解质层118以及第二电极层119，以提高制作效率。

具体地，在一种实施方式中，所述步骤S5中，还包括：在所述顶板120上分别设置第一开口121、第二开口122、第三开口123以及第四开口124；在所述第一开口121内设置与所述第一输入通道160连通的第一输入管151；在所述第二开口122内设置与所述第一输出通道 170连通的第一输出管152；在所述第三开口123内设置与所述第二输入通道180连通的第二输入管153；在所述第四开口124内设置与所述第二输出通道190连通的第二输出管154。本实施例中，通过第一输入管151向第一输入通道160内输入第一反应物，通过第一输出管152 收集第一输出通道170内的第一产物，通过第二输入管153向第二输入通道180内输入第二反应物，并通第二输出管154收集第二输出通道190内的第二产物；本实施例的制作方法制作的电化学反应装置应用到燃料电池时，第一反应物为燃料，第二反应物为氧化剂；本实施例的制作方法制作的电化学反应装置应用到电解池时，第一反应物和第二反应物均为气态电解质。

具体地，在一种实施方式中，所述步骤S5中，还包括：在所述第一开口121和所述第一输入管151之间涂设第二密封胶层，在所述第二开口122和所述第一输出管152之间涂设第三密封胶层，在所述第三开口123和所述第二输入管153之间涂设第四密封胶层，在所述第四开口124和所述第二输出管154之间涂设第五密封胶层；所述步骤 S6中，还包括：所述第二密封胶层发生烧结并形成密封所述第一开口 121和所述第一输入管151之间间隙的第二致密体，所述第三密封胶层发生烧结并形成密封所述第二开口122和所述第一输出管152之间间隙的第三致密体，所述第四密封胶层发生烧结并形成密封所述第三开口123和所述第二输入管153之间间隙的第四致密体，所述第五密封胶层发生烧结并形成密封所述第四开口124和所述第二输出管154之间间隙的第五致密体。本实施例中，设置第一密封胶层、第二密封胶层、第三密封胶层、第四密封胶层以及第五密封胶层配合第一密封胶层使用，保证整体的堆叠体100不会发生反应物泄漏和短路。

具体地，在一种实施方式中，所述步骤S6中，所述第一密封胶层、第二密封胶层、第三密封胶层、第四密封胶层以及第五密封胶层均选用预定材料，所述预定材料为硅酸盐系玻璃、硼酸盐系玻璃、磷酸盐系玻璃以及云母系玻璃的其中一种。

具体地，在一种实施方式中，所述步骤S6中，加热所述堆叠体100 的温度低于800℃，加热所述堆叠体100的升温速度为2℃/min－20℃/min。本实施例中，预定材料的选择的烧结温度低，均低于850℃，根据预定材料的不同，加热堆叠体100的温度随之改变，烧结温度低于 850℃，大大地缩短了电化学反应装置的制作时间，仅为1－9个小时，制备效率是传统制备工艺的4－200倍。

具体地，在一种实施方式中，所述步骤S3中，所述第一电极层117、电解质层118以及第二电极层119采用等离子喷涂技术制备。

具体地，在一种实施方式中，所述步骤S1中，所述步骤S3中，所述第一电极层117、电解质层118以及第二电极层119的厚度均小于或等于100μm。

具体地，在一种实施方式中，步骤S2中，去应力退火时间为1h－5h，去应力退火温度为300℃－500℃。

本实用新型第二方面提供一种电化学反应装置，采用上述电化学反应装置的制作方法制得。

一种电化学反应装置，包括多个呈平板状并依次叠放的电池单元 110和多个第一致密体140；各所述第一致密体140设于相邻的两个所述电池单元110之间，各所述第一致密体140分别密封相邻的两个所述电池单元110之间的间隙；所述第一致密体140均为由预定材料制作的密封胶烧结形成的密封结构；各所述电池单元110上均设有第一电极层117、电解质层118以及第二电极层119；各所述电池单元110 内分别设有用于供第一反应物流动的第一反应通道1121、与所述第一反应通道1121相连的第一入料孔1122、与所述第一反应通道1121相连的第一出料孔1123、用于供第二反应物流动的第二反应通道1141、与所述第二反应通道1141连通的第二入料孔1143，以及与所述第二反应通道1141连通的第二出料孔1142；多个所述第一入料孔1122连通形成第一输入通道160，多个所述第一出料孔1123连通形成第一输出通道170，多个所述第二入料孔1143连通形成第二输入通道180，多个所述第二出料孔1142连通形成第二输出通道190。

本实施方式中，电化学反应装置作为燃料电池在使用时，向第一输入通道160输入第一反应物，第一反应物依次经过各个第一入料孔 1122，并由各个第一入料孔1122进入到各个第一反应通道1121内，在各个流道内流动的第一反应物发生电化学反应，产生第一产物，第一产物从第一出料孔1123脱离第一反应通道1121，并汇集到第一输出通道170内，经由第一输出通道170输出；同时，向第二输入通道180 输入第二反应物，第二反应物依次经过各个第二入料孔1143，并由各个第二入料孔1143进入到各个第二反应通道1141内，在各个流道内流动的第二反应物发生电化学反应，产生第二产物，第二产物从第二出料孔1142脱离第二反应通道1141，并汇集到第二输出通道190内，经由第二输出通道190输出。其中，第一产物和第二产物由第一反应物与第二反应物的电化学反应产生。

以氢氧燃料电池为例，第一电极层117为阳极，第二电极层119 为阴极，电解质为YSZ或GDC或ScSZ陶瓷薄层，第一反应物为氢气，第二反应物为氧气，在阳极处，氢气失去电子生成氢离子，在阴极处，氧气得到经外部电路流入的电子，转变成氧离子，并通过YSZ或GDC 或ScSZ陶瓷电解质层118，进入阳极区，与失去电子的氢离子结合，生成水。

电化学反应装置作为电解池时，向第一输入通道160输入气态电解介质，气态电解介质依次经过各个第一入料孔1122，并由各个第一入料孔1122进入到各个第一反应通道1121内，在各个流道内流动的气态电解介质发生电化学反应，产生第一产物和第二产物，第一产物从第一出料孔1123脱离第一反应通道1121，并汇集到第一输出通道 170内，经由第一输出通道170输出；同时，第二产物通过YSZ或GDC 或ScSZ陶瓷电解质层118进入第二反应通道1141内，在第二反应通道1141内发生电化学反应生成第三产物，同时向第二输入通道180输入气态电解介质，气态电解介质依次经过各个第二入料孔1143，并由各个第二入料孔1143进入到各个第二反应通道1141内，将各个流道内产生的第三产物带走，并从第二出料孔1142脱离第二反应通道1141，并汇集到第二输出通道190内，经由第二输出通道190输出。其中，第一产物和第二产物由气态电解介质的电化学反应产生，第三产物由第二产物电化学反应产生。

以水蒸气电解介质为例，第一电极层117为阴极，第二电极层119 为阳极，电解质为YSZ或GDC或ScSZ陶瓷薄层，在阴极处，水分子被打开，生成氢离子和氧离子，生成的氢离子获得外部电路提供的电子，产生氢气，氧离子透过YSZ或GDC或ScSZ陶瓷电解质薄层进入阳极，并在阳极失去电子生成氧气。

本实施方式中，设置了一种电化学反应装置，由于多个第一致密体140均为烧结形成的密封结构，密封效果良好，不会发生泄漏。同时，多个第一致密体140均为同一种预定材料，制作时烧结过程仅需进行一次，制作方便、快捷。

具体地，在一种实施方式中，请参阅图2－9，还包括顶板120和底板130；多个所述电池单元110依次叠放形成柱状的堆叠体100，所述顶板120盖设在所述堆叠体100的顶端，所述底板130盖设在所述堆叠体100的底端。本实施方式中，顶板120和底板130用于固定堆叠体100形状和支撑堆叠体100。具体地，顶板120上设有接线口。

具体地，在一种实施方式中，请参阅图2－9，还包括第一输入管 151、第一输出管152、第二输入管153，以及第二输出管154；所述顶板120上开设有与所述第一输入通道160连通的第一开口121、与所述第一输出通道170连通的第二开口122、与所述第二输入通道180连通的第三开口123，以及与所述第二输出通道190连通的第四开口124；所述第一输入管151插设至所述第一开口121内并与所述第一输入通道160连通，所述第一输出管152插设至所述第二开口122内并与所述第一输出通道170连通，所述第二输入管153插设至所述第三开口 123内并与所述第二输入通道180连通，所述第二输出管154插设至所述第四开口124内并与所述第二输出通道190连通。本实施方式中，通过第一输入管151向第一输入通道160内输入第一反应物，通过第一输出管152收集第一输出通道170内的第一产物，通过第二输入管 153向第二输入通道180内输入第二反应物，并通第二输出管154收集第二输出通道190内的第二产物；本实施例的制作方法制作的电化学反应装置应用到燃料电池时，第一反应物为燃料，第二反应物为氧化剂；本实施例的制作方法制作的电化学反应装置应用到电解池时，第一反应物和第二反应物均为气态电解质。

具体地，在一种实施方式中，请参阅图2－9，所述第一开口121 和所述第一输入管151之间设有密封第一开口121和所述第一输入管 151之间间隙的第二致密体，所述第二开口122和所述第一输出管152 之间设有密封所述第二开口122和所述第一输出管152之间间隙的第三致密体，所述第三开口123和所述第二输入管153之间设有密封所述第三开口123和所述第二输入管153之间间隙的第四致密体，所述第四开口124和所述第二输出管154之间设有密封所述第四开口124 和所述第二输出管154之间间隙的第五致密体；所述第二致密体、第三致密体、第四致密体以及第四致密体均为由所述预定材料制作的密封胶烧结形成的密封结构。本实施例中，设置第一密封胶层、第二密封胶层、第三密封胶层、第四密封胶层以及第五密封胶层配合第一密封胶层使用，保证整体的堆叠体100不会发生反应物泄漏和短路。

具体地，在一种实施方式中，请参阅图2－9，所述预定材料为硅酸盐系玻璃、硼酸盐系玻璃、磷酸盐系玻璃以及云母系玻璃的其中一种。

具体地，在一种实施方式中，请参阅图2－9，各所述电池单元110 包括依次叠放的多孔板111、第一流道板112、中间隔离板113，以及第二流道板114；在其中一个所述电池单元110内：所述第一流道板 112上设有贯穿所述第一流道板112两侧的第一镂空区域1126，所述第一反应通道1121由中间隔离板113、第二镂空区域1128的内壁以及多孔板111围成；所述第二流道板114上设有贯穿所述第二流道板114 两侧的第二镂空区域1128，所述第二反应通道1141由中间隔离板113、第二镂空区域1128的内壁以及相邻的另一个电池单元110的多孔板 111围成。

具体地，在一种实施方式中，请参阅图2－9，所述第一入料孔1122 和所述第一出料孔1123均设于所述第一流道板112上，所述第二入料孔1143和所述第二出料孔1142均设于所述第二流道板114上；所述第一输入通道160依次穿过所述多孔板111、第一流道板112、中间隔离板113以及第二流道板114；所述第一输出通道170依次穿过所述多孔板111、第一流道板112、中间隔离板113以及第二流道板114；所述第二输入通道180依次穿过所述多孔板111、第一流道板112、中间隔离板113以及第二流道板114；所述第二输出通道190依次穿过所述多孔板111、第一流道板112、中间隔离板113以及第二流道板114。本实施方式中，第一输入通道160、第一输出通道170、第二输入通道 180以及第二输出通道190分别贯穿电池单元110的两侧，以便于连通至其它电池单元110。

具体地，在一种实施方式中，请参阅图2－9，所述第一流道板112 上开设有处于所述第二输入通道180内的第一过孔1124和处于所述第二输出通道190内的第二过孔1125；所述第二流道板114上开设有处于所述第一输入通道160内的第三过孔1144和处于所述第一输出通道 170内的第四过孔1145。本实施方式中，设置第一过孔1124、第二过孔1125、第三过孔1144以及第四过孔1145，为第一反应物、第二反应物、第一产物和第二产物的流动提供空间。

具体地，在一种实施方式中，请参阅图2－9，各所述多孔板111 上依次涂设有第一电极层117、电解质层118以及第二电极层119。本实施方式中，第一电极层117与该电池单元110内的第一反应通道1121 内的第一反应物相连，第二电极层119与相邻的另一个电池单元110 的第二反应通道1141内的第二反应物相连，该电池单元110内的第一反应通道1121内的第一反应物与另一个电池单元110的第二反应通道 1141内的第二反应物通过该电池单元110内的电解质层118产生反应。

具体地，在一种实施方式中，请参阅图2－9，所述第一镂空区域 1126内设有多个第一凸起1127，多个所述第一凸起1127将所述第一反应通道1121分割为多个第一子通道，以便于第一反应物在第一反应通道1121内流动时能够在第一反应通道1121的各个位置流动；所述第二镂空区域1128内设有多个第二凸起1129，多个所述第二凸起1129 将所述第二反应通道1141分割为多个第二子通道，以便于第二反应物在第二反应通道1141内流动时能够在第二反应通道1141的各个位置流动。

可选地，在一种实施方式中，所述电池单元110的侧面上设有定位块115，所述定位块115上设有轴线沿预定方向设置的定位孔，以便于固定电池单元110的相对位置。

可选地，在一种实施方式中，请参阅图10，在所述堆叠体的顶端盖设顶板120，在堆叠体的底端设置底板130，所述顶板120两侧设有第一输出管152和第二输出管154，所述底板130两侧设有第一输入管151 和第二输入管153。

可选地，在另一种实施方式中，请参阅图11，在所述堆叠体的顶端盖设顶板120，在所述顶板120上设有用于紧固的位孔，在堆叠体的底端设置底板130，在所述底板130上设有用于紧固的位孔，所述顶板120两侧设有第一输出管152和第二输出管154，所述底板130两侧设有第一输入管151和第二输入管153。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电化学反应装置，其特征在于，包括多个呈平板状并依次叠放的电池单元和多个第一致密体；

各所述第一致密体设于相邻的两个所述电池单元之间，各所述第一致密体分别密封相邻的两个所述电池单元之间的间隙；

所述第一致密体均为由预定材料制作的密封胶烧结形成的密封结构；

各所述电池单元上均设有第一电极层、电解质层以及第二电极层；

各所述电池单元内分别设有用于供第一反应物流动的第一反应通道、与所述第一反应通道相连的第一入料孔、与所述第一反应通道相连的第一出料孔、用于供第二反应物流动的第二反应通道、与所述第二反应通道连通的第二入料孔，以及与所述第二反应通道连通的第二出料孔；

多个所述第一入料孔连通形成第一输入通道，多个所述第一出料孔连通形成第一输出通道，多个所述第二入料孔连通形成第二输入通道，多个所述第二出料孔连通形成第二输出通道。

2.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其特征在于，还包括顶板和底板；多个所述电池单元依次叠放形成柱状的堆叠体，所述顶板盖设在所述堆叠体的顶端，所述底板盖设在所述堆叠体的底端。

3.根据权利要求2所述的电化学反应装置，其特征在于，还包括第一输入管、第一输出管、第二输入管，以及第二输出管；所述顶板上开设有与所述第一输入通道连通的第一开口、与所述第一输出通道连通的第二开口、与所述第二输入通道连通的第三开口，以及与所述第二输出通道连通的第四开口；

所述第一输入管插设至所述第一开口内并与所述第一输入通道连通，所述第一输出管插设至所述第二开口内并与所述第一输出通道连通，所述第二输入管插设至所述第三开口内并与所述第二输入通道连通，所述第二输出管插设至所述第四开口内并与所述第二输出通道连通。

4.根据权利要求3所述的电化学反应装置，其特征在于，所述第一开口和所述第一输入管之间的间隙密封，所述第二开口和所述第一输出管之间的间隙密封，所述第三开口和所述第二输入管之间的间隙密封，所述第四开口和所述第二输出管之间的间隙密封。

5.根据权利要求4所述的电化学反应装置，其特征在于，所述预定材料为硅酸盐系玻璃、硼酸盐系玻璃、磷酸盐系玻璃以及云母系玻璃的其中一种。

6.根据权利要求1所述的电化学反应装置，其特征在于，各所述电池单元包括依次叠放的多孔板、第一流道板、中间隔离板，以及第二流道板；

在其中一个所述电池单元内：

所述第一流道板上设有贯穿所述第一流道板两侧的第一镂空区域，所述第一反应通道由中间隔离板、第二镂空区域的内壁以及多孔板围成；

所述第二流道板上设有贯穿所述第二流道板两侧的第二镂空区域，所述第二反应通道由中间隔离板、第二镂空区域的内壁以及相邻的另一个电池单元的多孔板围成。

7.根据权利要求6所述的电化学反应装置，其特征在于，所述第一入料孔和所述第一出料孔均设于所述第一流道板上，所述第二入料孔和所述第二出料孔均设于所述第二流道板上；

所述第一输入通道依次穿过所述多孔板、第一流道板、中间隔离板以及第二流道板；所述第一输出通道依次穿过所述多孔板、第一流道板、中间隔离板以及第二流道板；所述第二输入通道依次穿过所述多孔板、第一流道板、中间隔离板以及第二流道板；所述第二输出通道依次穿过所述多孔板、第一流道板、中间隔离板以及第二流道板。

8.根据权利要求7所述的电化学反应装置，其特征在于，所述第一流道板上开设有处于所述第二输入通道内的第一过孔和处于所述第二输出通道内的第二过孔；所述第二流道板上开设有处于所述第一输入通道内的第三过孔和处于所述第一输出通道内的第四过孔。

9.根据权利要求6所述的电化学反应装置，其特征在于，各所述多孔板上依次涂设有所述第一电极层、所述电解质层以及所述第二电极层。

10.根据权利要求6所述的电化学反应装置，其特征在于，所述第一镂空区域内设有多个第一凸起，多个所述第一凸起将所述第一反应通道分割为多个子通道；

所述第二镂空区域内设有多个第二凸起，多个所述第二凸起将所述第二反应通道分割为多个子通道。

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