CN216213592U - 一种电堆模组的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电堆模组的结构，包括上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之间设有若干组电堆，若干组电堆均匀分布在围绕下固定板的中心轴线的虚拟圆周上，若干组电堆周围设有若干根用于加热电堆的外管道，外管道均匀分布在围绕下固定板的中心轴线的虚拟圆周上。由于本实用新型的电堆模组的结构在上固定板和下固定板之间设有若干组电堆，再将若干组电堆均匀分布在围绕下固定板的中心轴线的虚拟圆周上，此后在若干组电堆周围设置若干根用于加热电堆的外管道，外管道均匀分布在围绕下固定板的中心轴线的虚拟圆周上，保证了电堆各个位置均匀升温，从而缩短整个电堆每一部分的升温至最佳工作温度的时间，缩短电堆系统的启动发电所需的时间。

Description

一种电堆模组的结构

技术领域

本实用新型涉及燃烧电池领域，具体涉及一种电堆模组的结构。

背景技术

SOFC的电堆是高温电堆，控制其工作温度尤为关键，尤其温度不均为所带来的电堆热应力差，容易对电堆造成破坏。传统的SOFC电堆升温至最佳工作温度，进行正式发电需要很长的时间，因为要做到电堆各个位置的均匀升温，需要缓慢升温，导致电堆系统的启动发电需要较长的时间。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种电堆模组的结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电堆模组的结构，包括上固定板和下固定板，所述上固定板和所述下固定板之间设有若干组电堆和若干根用于加热所述电堆的外管道，若干组所述电堆均匀分布在围绕所述下固定板的中心轴线的第一虚拟圆周上，若干组所述外管道均匀分布在围绕所述下固定板的中心轴线的第二虚拟圆周上。

进一步，所述第一虚拟圆周的直径小于所述第二虚拟圆周的直径。

进一步，所述下固定板的中心轴线上也设有一根用于加热所述电堆的内侧的中心管道。

进一步，所述外管道和所述中心管道延伸出所述上固定板，所述外管道沿着所述上固定板的径向方向延伸与所述中心管道汇集于分流器上。

进一步，所述下固定板设有第一管道、第二管道、第三管道和第四管道，所述第一管道连通与所述电堆的氧化剂入口，所述第二管道连通所述电堆的燃料入口，所述第三管道连通所述电堆的燃料出口，所述第四管道连通所述电堆的氧化剂出口，若干组所述第一管道汇集于第一汇流器，若干组所述第二管道汇集于第二汇流器，若干组所述第三管道汇集于第三汇流器，若干组所述第四管道汇集于第四汇流器。

进一步，所述下固定板上开设有凹槽，所述凹槽设于相邻的两个所述电堆之间，所述凹槽的底部设有用于串联相邻的两个所述电堆的导电介质，所述导电介质的上面设有密封绝缘层。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，由于本实用新型的电堆模组的结构在上固定板和下固定板之间设有若干组电堆，再将若干组电堆均匀分布在围绕下固定板的中心轴线的虚拟圆周上，此后在若干组电堆周围设置若干根用于加热电堆的外管道，外管道均匀分布在围绕下固定板的中心轴线的虚拟圆周上，保证了电堆各个位置均匀升温，从而缩短整个电堆每一部分的升温至最佳工作温度的时间，缩短电堆系统的启动发电所需的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型电堆模组的结构的整体结构示意图；

图2为本实用新型电堆模组的结构的整体结构示意图(不包括上固定板)；

图3为本实用新型电堆模组的结构的下固定板底部的结构示意图；

图4为凹槽的剖面图。

图中所标各部件的名称如下：1、上固定板；2、下固定板；3、电堆；4、外管道；5、中心管道；6、分流器；7、第一管道；8、第二管道；9、第三管道；10、第四管道；11、第一汇流器；12、第二汇流器；13、第三汇流器；14、第四汇流器；15、导电介质；16、密封绝缘层；17、凹槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1至图4，本实用新型的电堆3模组的结构，包括上固定板1和下固定板2，上固定板1和下固定板2之间设有若干组电堆3和若干根用于加热电堆的外管道4，若干组电堆3均匀分布在围绕下固定板2的中心轴线的第一虚拟圆周上，若干组外管道4均匀分布在围绕下固定板2的中心轴线的第二虚拟圆周上。在本实施例中，上固定板1和下固定板2均为圆盘结构且开设有通孔，外管道4可插接于通孔内。如此设置，使得外管道4可作为结构件，与上固定板1以及下固定板2构成电堆3模组的固定结构。

下固定板2的中心轴线上也设有一根用于加热电堆的内侧的中心管道5。如此设置，可以确保多个电堆3外侧的温度被均匀加热。

下固定板2的中心轴线上也设有一根用于加热电堆3的内侧的中心管道5。如此设置，可以减少外管道4的使用，通过中心管道5对多个电堆3的内侧进行均匀加热。

外管道4和中心管道5延伸出上固定板1，外管道4沿着上固定板1的径向方向延伸与中心管道5汇集于分流器6上。分流器6与燃烧器的烟气管道连通，使得尾气燃烧产生余热也可以用于电堆3模组工作环境温度的加热，再通过分流器6把加热管道的气体均匀地输送到外管道4和中心管道5内。

下固定板2设有第一管道7、第二管道8、第三管道9和第四管道10，第一管道7连通与电堆3的氧化剂入口，第二管道8连通电堆3的燃料入口，第三管道9连通电堆3的燃料出口，第四管道10连通电堆3的氧化剂出口，若干组第一管道7汇集于第一汇流器11，若干组第二管道8汇集于第二汇流器12，若干组第三管道9汇集于第三汇流器13，若干组第四管道10汇集于第四汇流器14。第一汇流器11、第二汇流器12、第三汇流器13以及第四汇流器14结合均匀布置的电堆3结构，使得电堆3所需气体从对应下固定板2的中心轴线位置处进入，再分配管道进入各电堆3时可以均匀输出气体，同时，均匀的电堆3布置结构，也使得各电堆3在气体进入电堆3内部后，可以均匀地加热电堆3。第三汇流器13连通燃烧器的阴极尾气入口，第四汇流器14连通燃烧器的阳极尾气入口，使得尾气通过燃烧器进行燃烧产生用于加热电堆3的烟气。

下固定板2上开设有凹槽17，凹槽17设于相邻的两个电堆3之间，凹槽17的底部设有用于串联相邻的两个电堆3的导电介质15，导电介质15的上面设有密封绝缘层16。在首尾相邻的两个电堆3之间同样设有凹槽17，不过此处的凹槽17为两个，彼此之间不相连，均为L型，模组首端的电堆3上的导电介质15上连接有导线，导线的另一端连接着外部电源的负极，模组末端的电堆3上的阴极连接有另一导线，导线的另一端连接着外部电源的正极。

本实施例的工作原理：在本实施例中，电堆3模组内的电堆3为6个，外管道4的数量与电堆3的数量对应，也为6根，中心管道5的数量为1根。外管道4与相邻的两个电堆3之间的间隙相对应，且外管道4与相邻的两个电堆3的距离相等，从而到达均匀加热电堆3的结果。相应地，第一管道7、第二管道8、第三管道9和第四管道10也设有6根。电堆3工作时，烟气从分流器6进入，分配到中心管道5和外管道4内，均匀加热6个电堆3，直至升温至最佳工作温度。第一汇流器11通入氧化剂，再分配到6根第一管道7内，第二汇流器12通入燃料，再分配到6根第二管道8内。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种电堆模组的结构，包括上固定板和下固定板，其特征在于：所述上固定板和所述下固定板之间设有若干组电堆和若干根用于加热所述电堆的外管道，若干组所述电堆均匀分布在围绕所述下固定板的中心轴线的第一虚拟圆周上，若干组所述外管道均匀分布在围绕所述下固定板的中心轴线的第二虚拟圆周上。

2.根据权利要求1所述的电堆模组的结构，其特征在于：所述第一虚拟圆周的直径小于所述第二虚拟圆周的直径。

3.根据权利要求1或2所述的电堆模组的结构，其特征在于：所述下固定板的中心轴线上也设有一根用于加热所述电堆的内侧的中心管道。

4.根据权利要求3所述的电堆模组的结构，其特征在于：所述外管道和所述中心管道延伸出所述上固定板，所述外管道沿着所述上固定板的径向方向延伸与所述中心管道汇集于分流器上。

5.根据权利要求1所述的电堆模组的结构，其特征在于：所述下固定板设有第一管道、第二管道、第三管道和第四管道，所述第一管道连通与所述电堆的氧化剂入口，所述第二管道连通所述电堆的燃料入口，所述第三管道连通所述电堆的燃料出口，所述第四管道连通所述电堆的氧化剂出口，若干组所述第一管道汇集于第一汇流器，若干组所述第二管道汇集于第二汇流器，若干组所述第三管道汇集于第三汇流器，若干组所述第四管道汇集于第四汇流器。

6.根据权利要求1所述的电堆模组的结构，其特征在于：所述下固定板上开设有凹槽，所述凹槽设于相邻的两个所述电堆之间，所述凹槽的底部设有用于串联相邻的两个所述电堆的导电介质，所述导电介质的上面设有密封绝缘层。

Images