CN219759637U - 一种密封装置及电化学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种密封装置及电化学系统，属于电化学技术领域。该密封装置包括基板、第一通道密封部及第二通道密封部，所述基板包括相对的第一表面及第二表面，所述基板上设置有第一基板贯通孔及第二基板贯通孔，第一通道密封部与第一基板贯通孔连通，第二通道密封部与第二基板贯通孔连通。本实用新型将第一通道密封部和第二通道密封部中的至少一种设置成刚性管结构，或者在基板的第一表面设置支撑件，在电化学系统中，电堆模组、密封装置及气体流道分配装置从上至下依次设置，电堆模组位于基板的第二表面上，可以使密封装置能稳定地支撑电堆模组，有助于电化学系统长期运行。

Description

一种密封装置及电化学系统

技术领域

本实用新型涉及电化学技术领域，尤其涉及一种密封装置及电化学系统。

背景技术

燃料电池是一种可以把在燃料和氧化剂中储存的化学能直接转化成电能的电化学装置。自20世纪40年代起，发展至今已有四代燃料电池，第一代燃料电池为碱性燃料电池(AFC)和磷酸燃料电池(PAFC)，第二代燃料电池为熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)，第三代燃料电池为固体氧化物燃料电池(SOFC)，第四代燃料电池为质子交换膜燃料电池(PEMFC)和直接甲醇燃料电池。其中固体氧化物燃料电池具有较高的工作温度，通常在800～1000℃范围内，所以在发电的同时可以利用它的余热来实现热电联供，能量利用效率可高达90％。目前，现有固体氧化物燃料电池通过气体流道分配装置向的电堆模组供应燃气和空气，供应的燃气和空气通常为重整换热后的气体，本身具有着一定温度和压力，电堆模组与气体流道分配装置之间通过密封装置对接来实现气体在两者之间的流通，来保证固体氧化物燃料电池的运行可靠性与使用寿命。

固体氧化物电解池(SOEC)是一种将电能和热能转化为化学能的电化学装置，固体氧化物电解池的反应是固体氧化物燃料电池的逆反应。作为当今电解水制氢的主要技术路线之一，SOEC通常在700-850℃下运行，电解效率高达85％～95％。现有的固体氧化物电解池通过气体流道分配装置向其电解制氢电堆模组供应水蒸气和空气。

目前，固体氧化物燃料电池和固体氧化物电解池这两种电化学装置大多采用密封装置对接电堆模组和气体流道分配装置，以实现气体在电堆模组和气体流道分配装置之间的流通。然而现有的电化学装置采用的密封装置存在结构设计不合理的问题，对电堆模组不能起到很好的支撑作用，不利于电化学装置长期运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种密封装置及电化学系统，该密封装置结构设计合理，能稳定支撑电堆模组，有助于电化学系统长期运行。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

第一方面，本实用新型提供的一种密封装置，包括基板、第一通道密封部及第二通道密封部，所述基板包括相对的第一表面及第二表面，所述基板上设置有第一基板贯通孔及第二基板贯通孔，所述第一基板贯通孔及第二基板贯通孔均从所述基板的第一表面向第二表面延伸并贯穿整个基板；所述第一通道密封部的一端与所述基板的第一表面连接，且与所述第一基板贯通孔连通；所述第二通道密封部的一端与所述基板的第一表面连接，且与所述第二基板贯通孔连通；所述密封装置满足下述(Ⅰ)及(Ⅱ)中的至少一者：

(Ⅰ)所述第一通道密封部和所述第二通道密封部中至少一个为刚性中空结构；

(Ⅱ)所述基板的第一表面设置有支撑件。

在电化学系统中，电堆模组、密封装置及气体流道分配装置从上至下依次设置，所述电堆模组与所述基板的第二表面连接。若所述第一通道密封部和所述第二通道密封部中至少一个为刚性管结构，或者所述基板上设置有支撑件，使密封装置能稳定支撑电堆模组，有利于电化学系统长期稳定运行。

在本实用新型中，所述第一通道密封部与所述基板的第一表面直接焊接连接或通过焊接底座连接；所述第二通道密封部与所述基板的第一表面直接焊接连接或通过焊接底座连接。

作为本实用新型的优选实施方式，所述刚性管结构为刚性圆环柱结构、刚性中空圆台结构、刚性中空梯台结构和刚性中空棱台结构中的任意一种结构。

进一步优选的，所述刚性管结构为刚性圆环柱结构或刚性中空圆台结构；刚性圆环柱结构或刚性中空圆台结构能更好的稳定支撑电堆模组，同时可以降低焊接时对第一通道密封部端面和第二通道密封部端面的平面度要求。

作为本实用新型的优选实施方式，所述第一通道密封部的数量不少于两个，任意两个相邻的第一通道密封部之间的中心距记为X，所述第一表面的长度记为a，所述第一表面的宽度记为b，至少满足下述条件之一：(1)0.3≤X/a≤0.5；(2)0.4≤X/b≤0.6。

作为本实用新型的优选实施方式，所述第一通道密封部的内径记为d₁，所述第一通道密封部的外径记为d₂，同时满足如下条件：(1)70mm≤d₁≤120mm；(2)80mm≤d₂≤130mm；(3)d₂-d₁＞0。

若d₁＜70mm，较难保证电堆模组能获取足够的空气；若d₂＜80mm且d₁≥70mm，使得第一通道密封部的壁厚不足，容易在高温下发生变形；若d₂＞130mm且d₁＜70mm，第一通道密封部与基板之间的接触面积过大，从而焊接时对第一通道密封部端面的平面度要求高，焊接后容易因其端面的平面度不良而发生气体泄漏。

更进一步优选的，5mm≤d₂-d₁≤20mm。若d₂-d₁＜5mm，刚性管结构的第一通道密封部的承重效果较差，所述密封装置易发生变形；同时所述第一通道密封部与基板之间的接触面积过小，可能导致空气泄露。

进一步优选的，所述第一通道密封部与基板的接触面积为所述基板的第一表面面积的4～6％，可以有效保证刚性管结构的第一通道密封部在支撑时受力更加均匀；若所述接触面积小于所述第一表面面积的4％时，容易因局部应力过大导致基板变形；若所述接触面积大于所述第一表面面积的6％时，容易因平面度不良引起气体泄漏。

作为本实用新型的优选实施方式，所述第一通道密封部的外侧面与所述第一表面之间的夹角记为β，所述第一通道密封部的内径记为d₁，所述第一通道密封部的高度记为h，至少满足如下条件之一：(1)85°≤β≤95°；(2)0.4≤d₁/h≤0.6。

若85°≤β≤95°，有利于气体在电化学系统中的流通，这种结构设计留出了充足空间，方便第二法兰处的螺钉预紧，而且刚性管结构的第一通道密封部可形成稳定的支撑结构。而当β＜85°或β＞95°时，易发生支撑不稳定的现象。若满足d₁/h＝0.4～0.6，有助于减少刚性管结构的第一通道密封部在支撑过程中所产生的压损。

作为本实用新型的优选实施方式，所述第二通道密封部的数量不少两个，任意两个相邻的第二通道密封部之间的中心距记为z，所述第一表面的宽度记为b，满足如下条件：0.4≤z/b≤0.8。

在实际应用过程中，第二通道密封部用于输送燃气或水蒸气，任意两个相邻的第二通道密封部中一个用于进气，另一个用于出气。在b固定不变的前提下，若z/b＞0.8，任意两个相邻的第二通道密封部之间的中心距过大，使得系统气体流道加长，容易增加材料损耗和压力损耗；若z/b＜0.4时，任意两个相邻的第二通道密封部之间的中心距过小，造成温度梯度较高，热应力较大，容易导致密封结构失效，而且没有给其它组件的安装留下充足空间。

作为本实用新型的优选实施方式，所述第一通道密封部在远离所述基板的一端设置有第一法兰。

作为本实用新型的优选实施方式，所述第一通道密封部为刚性中空结构，所述第二通道密封部的中部设置有波纹软管，当所述第二通道密封部的波纹软管处于无变形状态时，所述第二法兰远离所述第一表面的一面与所述第一表面之间的间距记为α，所述第一通道密封部的高度记为h，满足如下条件：h-α＞0；进一步优选满足如下条件：2mm≤h-α≤30mm。

若满足2mm≤h-α≤30mm，所述第一通道密封部与第二通道密封部之间存在的高度差，有利于对第一通道密封部的端面进行平面度加工，还可以有效避免在运输和使用电化学系统的过程中对波纹软管造成拉扯损伤。

作为本实用新型的优选实施方式，所述第一通道密封部的两相对端面均为平面结构，其平面度为0.05～0.1；所述第二通道密封部的两个相对端面均为平面结构，其平面度为0.05～0.1；所述支撑件的两个相对端面均为平面结构，其平面度为0.05～0.1。

作为本实用新型的优选实施方式，所述第一通道密封部的材质与接合处电堆模组的外壳的材质相同，可以避免因热膨胀系数(CTE)不匹配带来热应力而导致焊缝处失效。

作为本实用新型的优选实施方式，所述基板的第一表面为双轴对称结构，所述第一表面具有第一对称轴及第二对称轴，所述第一对称轴沿所述第一表面的长度方向延伸且经过所述第一表面的中心点，所述第二对称轴沿所述第一表面的宽度方向延伸且经过所述第一表面的中心点，所述第一对称轴与第二对称轴垂直；

所述第一通道密封部为刚性管结构，且所述第一通道密封部的数量为四个，四个第一通道密封部呈两行两列设置，同列的两个第一通道密封部对称设置于所述第一对称轴的两侧，同行的两个第一通道密封部对称设置于所述第二对称轴的两侧；

所述第二通道密封部的数量为两个，两个第二通道密封部对称设置于所述第一对称轴的两侧，两个第二通道密封部位于两列第一通道密封部之间。

进一步优选的，同行的两个第一通道密封部之间的中心距设定为x，同列的两个第一通道密封部之间的中心距设定为y，所述基板为长方体结构，所述第一表面的长度记为a，所述第一表面的宽度记为b，同时满足如下条件：(1)0.3≤x/a≤0.5；(2)0.4≤y/b≤0.6。

本实用新型通过对称分布的第一通道密封部保证电化学系统在运行过程中系统重心始终处于第一通道密封部的支撑范围内，同时使整个密封装置的受力更加均匀。

作为本实用新型的优选实施方式，所述支撑件与所述基板的第一表面直接焊接连接或通过焊接底座连接。

所述第一通道密封部和所述第二通道密封部均设置有波纹软管，所述支撑件起到主要的支撑作用，所述第一通道密封部在远离所述基板的一端设置有第一法兰，所述第二通道密封部在远离所述基板的一端设置有第二法兰，所述第一法兰远离所述基板的一面与所述第二法兰远离所述基板的一面在同一水平面上，所述第二法兰远离所述第一表面的一面与所述第一表面之间的间距记为α，所述支撑件的高度记为H，满足如下条件：H-α＞0；进一步优选满足如下条件：2mm≤H-α≤30mm。高度差的存在有利于对支撑件的端面进行平面度加工，此外，还可以有效避免在运输和使用电化学系统的过程中对波纹软管造成拉扯损伤。

作为本实用新型的优选实施方式，所述支撑件包括支撑台和支撑柱中的至少一种。

所述支撑件包括支撑台，所述支撑台设置于所述第一表面的中部且沿着所述第一表面的长度方向延伸。

所述支撑件包括支撑柱，所述支撑柱的数量不少于两个。所述支撑柱可以是实心圆柱结构、空心圆柱结构或长方体立柱结构。

第二方面，本实用新型提供的一种电化学系统，包括气体流道分配装置、电堆模组、及如第一方面所述的密封装置，所述密封装置设置于所述气体流道分配装置与所述电堆模组之间，所述密封装置的第二表面与所述电堆模组连接，所述气体流道分配装置具有第一流道孔及第二流道孔，所述第一流道孔与所述第一通道密封部密封连通，所述第二流道孔与所述第二通道密封部密封连通。

气体流道分配装置提供的燃气和空气，进气时，燃气依次经过第二流道孔、第二通道密封部及第二基板贯通孔进入电堆模组中，空气依次经过第一流道孔、第一通道密封部及第一基板贯通孔进入电堆模组中。

作为本实用新型的优选实施方式，所述气体流道分配装置具有安装平台，所述第一流道孔及第二流道孔均设置于所述气体流道分配装置的安装平台上。

进一步优选的，所述第一通道密封部与所述第一流道孔通过支撑座和密封垫片密封连通，所述支撑座设置于所述安装平台上。第一通道密封部在自重作用及高温下与支撑座紧密接触，从而确保氧化气体(如空气)在气体流道分配装置与电堆模组之间的顺畅流通，且不易发生氧化气体泄漏。

进一步优选的，所述第一通道密封部与所述第一流道孔通过第一法兰和第一法兰座密封连通，所述第一法兰和第一法兰座之间设置有密封垫片。通过第一法兰和第一法兰座来实现第一通道密封部和第一流道孔在高温下的密封连通，可以有效避免出现晃动和接合错位现象。

进一步优选的，所述第二通道密封部与所述第二流道孔通过第二法兰和第二法兰座密封连通，所述第二法兰与所述第二法兰座之间设置有密封垫片。通过第二法兰和第二法兰座来实现第二通道密封部和第二流道孔在高温下的密封连通，可以有效避免出现晃动和接合错位现象。

密封垫片在电化学系统运行过程中起到防止气体泄漏的的作用。

进一步优选的，所述密封装置的基板与所述安装平台通过预紧组件固定连接，所述预紧组件为螺栓，优选为M12螺栓；所述基板上设置有第一预紧孔，所述安装平台上设置有第二预紧孔，所述螺栓的一端与所述第一预紧孔螺纹连接，所述螺栓的另一端与所述第二预紧孔螺纹连接。将基板与安装平台通过预紧组件固定连接，进一步确保了第一通道密封部与第一流道孔在高温下密封连通，第二通道密封部与第二流道孔在高温下的密封连通，有利于有效防止气体泄露。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型将第一通道密封部和第二通道密封部中的至少一种设置成刚性管结构，或者在基板上设置支撑件，在电化学系统中，电堆模组、密封装置及气体流道分配装置从上至下依次设置，电堆模组位于基板的第二表面上，可以使密封装置能稳定地支撑电堆模组，有助于电化学系统长期运行。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的密封装置的立体图；

图2为本实用新型实施例1提供的密封装置的主视图；

图3为本实用新型实施例1提供的密封装置的俯视图；

图4为本实用新型实施例1提供的密封装置的另一角度立体图；

图5为本实用新型实施例1提供的电化学系统的主视图；

图6为本实用新型实施例1提供的电化学系统的爆炸示意图；

图7为本实用新型实施例1提供的气体流道分配装置的俯视图；

图8为本实用新型实施例2提供的密封装置的主视图；

图9为本实用新型实施例2提供的密封装置的左视图；

图10为本实用新型实施例3提供的密封装置的主视图；

图11为本实用新型实施例3提供的密封装置的左视图；

图12为本实用新型实施例4提供的密封装置的主视图；

图13为本实用新型实施例4提供的密封装置的左视图；

图14为本实用新型实施例5提供的密封装置的主视图；

图15为本实用新型实施例5提供的密封装置的左视图。

图中，100-密封装置，110-基板，111-第一表面，112-第二表面，113-第一基板贯通孔，114-第二基板贯通孔，115-第一预紧孔，120-第一通道密封部，130-第二通道密封部，140-第一法兰，150-预紧组件，160-第二法兰，170-支撑台，180-歧管，190-支撑柱，200-气体流道分配装置，210-支撑座，220-第二法兰座，230-安装平台，231-第一流道孔，232-第二流道孔，233-第二预紧孔，300-电堆模组。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1～6所示，本实用新型实施例提供了一种密封装置100，包括基板110、第二通道密封部130及第一通道密封部120，基板110包括相对的第一表面111及第二表面112，基板110上设置有第一基板贯通孔113及第二基板贯通孔114，第一基板贯通孔113及第二基板贯通孔114均从基板110的第一表面111向第二表面112延伸并贯穿整个基板110；第二通道密封部130为中空结构，第二通道密封部130的一端通过底座与基板110的第一表面111连接，且与第二基板贯通孔114连通，第二通道密封部130的中部设置有波纹软管，第二通道密封部130的另一端设置有第二法兰160；第一通道密封部120为刚性管结构，第一通道密封部120的一端与基板110的第一表面111连接且与第一基板贯通孔113连通。

在电化学系统中，电堆模组300、密封装置100及气体流道分配装置200从上至下依次设置，电堆模组300与基板110的第二表面112连接。本实施例在基板110上设置刚性管结构的第一通道密封部120，从而使密封装置100能稳定地支撑电堆模组300；本实施例在基板110上设置第二通道密封部130，并将第二通道密封部130的中部设计成波纹软管结构，这种结构可以在通燃气过程中起到提供热补偿和抗震动的作用。

第一通道密封部120与基板110的第一表面111直接焊接连接或通过焊接底座连接；第二通道密封部130与基板110的第一表面111直接焊接连接或通过焊接底座连接。

具体的，所述刚性管结构为刚性圆环柱结构、刚性中空圆台结构、刚性中空梯台结构和刚性中空棱台结构中的任意一种结构。所述刚性管结构优选为刚性中空圆台结构。刚性中空圆台结构的第一通道密封部120能更好的稳定支撑电堆模组300，同时可以降低焊接时对第一通道密封部120端面的平面度要求。

具体的，第一通道密封部120的数量不少两个，任意两个相邻的第一通道密封部120的数量不少于两个，任意两个相邻的第一通道密封部120之间的中心距记为X，第一表面111的长度记为a，第一表面111的宽度记为b，至少满足下述条件之一：(1)0.3≤X/a≤0.5；(2)0.4≤X/b≤0.6。

具体的，第一通道密封部120的内径记为d₁，第一通道密封部120的外径记为d₂，同时满足如下条件：(1)70mm≤d₁≤120mm；(2)80mm≤d₂≤130mm；(3)d₂-d₁＞0，优选为5mm≤d₂-d₁≤20mm。

若d₁＜70mm，较难保证电堆模组300能获取足够的空气；若d₂＜80mm且d₁≥70mm，使得第一通道密封部120的壁厚不足，容易在高温下发生变形；若d₂＞130mm且d₁＜70mm，第一通道密封部120与基板110之间接触面积过大，从而焊接时对第一通道密封部120端面的平面度要求高，焊接后容易因端面的平面度不良而发生气体泄漏。

若d₂-d₁＜5mm，第一通道密封部120的承重效果较差，使密封装置100易发生变形；同时第一通道密封部120与基板110之间的接触面积过小，可能导致气体易泄露。具体的，第一通道密封部120与基板110的接触面积为基板110的第一表面111面积的4～6％，可以有效保证第一通道密封部120在支撑时受力更加均匀；若接触面积小于第一表面111面积的4％时，容易因局部应力过大导致基板110变形；若接触面积大于第一表面111面积的6％时，容易因第一通道密封部120上端面平面度不良引起气体泄漏。

具体的，第一通道密封部120的外侧面与第一表面111之间的夹角记为β，第一通道密封部120的内径记为d₁，第一通道密封部120的高度记为h，至少满足如下条件之一：(1)85°≤β≤95°；(2)0.4≤d₁/h≤0.6。

若85°≤β≤95°，第一通道密封部120可形成稳定的支撑结构，有利于气体在系统中的流通，这种结构设计留出了充足空间，方便第二法兰160处的螺钉预紧。而当β＜85°或β＞95°时，易发生对电堆模组300支撑不稳定的现象。若满足d₁/h＝0.4～0.6，有助于减少第一通道密封部120在支撑过程中的压损。

具体的，当第二通道密封部130的波纹软管处于无变形状态时，第二法兰160远离第一表面111的一面与第一表面111之间的间距记为α，第一通道密封部120的高度记为h，满足如下条件：h-α＞0；进一步优选满足如下条件：2mm≤h-α≤30mm。

若满足2mm≤h-α≤30mm，第一通道密封部120与第二通道密封部130之间存在的高度差，有利于对第一通道密封部120的端面进行平面度加工，此外，还可以有效避免在运输和使用电化学系统的过程中对第二通道密封部130上的波软纹管造成拉扯损伤。

具体的，第二通道密封部130的数量不少两个，任意两个相邻的第二通道密封部130之间的中心距记为z，第一表面111的宽度记为b，满足如下条件：0.4≤z/b≤0.8。

由于在实际应用过程中，任意两个相邻的第二通道密封部130中一个用于进气，一个用于出气。在b固定不变的前提下，若z/b＞0.8，任意两个相邻的第二通道密封部130之间的中心距过大，使得系统中燃气或水蒸气的流道加长，容易增加材料损耗和压力损耗；若z/b＜0.4时，任意两个相邻的第二通道密封部130之间的中心距过小，造成温度梯度较高，热应力较大，容易导致密封结构失效，而且没有给剩余模组组件的安装留下充足空间。

具体的，第一通道密封部120的材质与接合处电堆模组300的外壳的材质相同，可以避免因热膨胀系数(CTE)不匹配带来热应力而导致焊缝处失效。

在一实际应用场景中，基板110的第一表面111为双轴对称结构，第一表面111具有第一对称轴及第二对称轴，第一对称轴沿第一表面111的长度方向延伸且经过第一表面111的中心点，第二对称轴沿第一表面111的宽度方向延伸且经过第一表面111的中心点，第一对称轴与第二对称轴垂直；

第一通道密封部120的数量为四个，四个第一通道密封部120呈两行两列设置，同列的两个第一通道密封部120对称设置于第一对称轴的两侧，同行的两个第一通道密封部120对称设置于第二对称轴的两侧；

第二通道密封部130的数量为两个，两个第二通道密封部130对称设置于第一对称轴的两侧，两个第二通道密封部130位于两列第一通道密封部120之间；

同行的两个第一通道密封部120之间的中心距设定为x，同列的两个第一通道密封部120之间的中心距设定为y，基板110为长方体结构，同时满足如下条件：(1)0.3≤x/a≤0.5；(2)0.4≤y/b≤0.6。

在该应用场景中，呈特定位置分布的第一通道密封部120可以保证电化学系统在运行过程中系统重心始终处于第一通道密封部120的支撑范围内，同时使结构受力变形更加均匀。

请参阅图5～7，本实施例还提供了一种电化学系统，包括气体流道分配装置200、电堆模组300、及本实施例所提供的的密封装置100，密封装置100设置于所述气体流道分配装置200与电堆模组300之间，密封装置100的第二表面112与电堆模组300连接。

气体流道分配装置200具有安装平台230，安装平台230上还设置有第二法兰座220及支撑座210，安装平台230上设置有第一流道孔231及第二流道孔232，第一流道孔231贯穿安装平台230的两相对表面，第二流道孔232贯穿安装平台230的两相对表面且与第二法兰座220的空腔连通。

支撑座210为中空结构，第一通道密封部120与支撑座210紧密配合，第一通道密封部120与支撑座210之间设置有密封垫片，从而使第一通道密封部120与第一流道孔231在高温下密封连通，可以有效避免出现晃动和接合错位现象。

第二法兰160与第二法兰座220通过螺栓固定连接，第二法兰160与第二法兰座220之间设置有密封垫片，第二通道密封部130与第二流道孔232在高温下密封连通，可以有效避免出现晃动和接合错位现象。

密封垫片可以在电化学系统运行过程中起到防止气体泄漏的的作用。

若电堆模组300为燃料电池电堆模组，气体流道分配装置200用于供应空气和燃气，进气时，空气通过第一流道孔231、第一通道密封部120及第一基板贯通孔113进入所述燃料电池电堆模组中，燃气通过第二流道孔232、第二通道密封部130及第二基板贯通孔114进入所述燃料电池电堆模组中；出气时气体流向相反。

若电堆模组300为电解制氢电堆模组，气体流道分配装置200用于供应空气和水蒸气，进气时，空气通过第一流道孔231、第一通道密封部120及第一基板贯通孔113进入所述电解制氢电堆模组中，水蒸气通过第二流道孔232、第二通道密封部130及第二基板贯通孔114进入所述电解制氢电堆模组中；出气时气体流向相反。

将电堆模组300、密封装置100及气体流道分配装置200组装完毕后，在实际使用过程中，第一通道密封部120在自重作用及高温下与支撑座210紧密接触，从而确保空气在气体流道分配装置200与电堆模组300之间的顺畅流通，且不易发生空气泄漏；第二通道密封部130与第二流道孔232在高温下密封连通，从而确保燃气或水蒸气在气体流道分配装置200与电堆模组300间的顺畅流通。

具体的，基板110与安装平台230通过预紧组件150固定连接，预紧组件150为螺栓，优选为M12螺栓；基板110上设置有第一预紧孔115，安装平台230上设置有第二预紧孔233，螺栓的一端与第一预紧孔115螺纹连接，螺栓的另一端与第二预紧孔233螺纹连接。将基板110与安装平台230通过预紧组件150固定连接，进一步确保了第一通道密封部120与第一流道孔231在高温下的密封连通，及第二通道密封部130与第二流道孔232在高温下的密封连通，有效防止气体泄露。

实施例2

请参阅图8～9，本实施例提供了一种密封装置，其结构与实施例1所提供密封装置的不同之处在于，本实施例所述密封装置中的第一通道密封部120上设置有第一法兰140。

本实施例还提供了一种电化学系统，其结构与实施例1所述电化学系统的不同之处在于，本实施例所述电化学系统的安装平台上未设置支撑座，本实施例在安装平台上设置有与第一流道孔连通的第一法兰座，第一法兰140与第一法兰座通过螺栓固定连接，第一法兰140与第一法兰座之间设置有密封垫片，从而使第一通道密封部120与第一流道孔231密封连通。

实施例3

请参阅图10～11，本实施例提供了一种密封装置及电化学系统，本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例所述密封装置中第一通道密封部120不是刚性中空结构，第一通道密封部120的中部设置有波软纹管。当第一通道密封部120的波纹软管和第二通道密封部130的波纹软管均处于无变形状态时，第一法兰140远离基板110的一面与第二法兰160远离基板110的一面处于同一水平面；基板110的第一表面111设置有支撑件，支撑件与第一表面111直接焊接连接或者通过焊接底座连接。支撑件的高度记为H，满足如下条件：H-α＞0；进一步优选满足如下条件：2mm≤H-α≤30mm，存在的高度差有利于对支撑件170的端面进行平面度加工，此外，还可以有效避免在运输和使用电化学系统的过程中对波纹软管造成拉扯损伤；支撑件的两个相对端面均为平面结构，其平面度为0.05～0.1。

在本实施例中，支撑件为支撑台170，支撑台170位于第一表面111的中部且沿着第一表面111的长度方向延伸。

实施例4

请参阅图12～13，本实施例提供了一种密封装置及电化学系统，本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例所述密封装置中基板110未设置第二基板贯通孔114，第二表面112设置有歧管180，所述基板110内设置有连通孔，歧管180与第二通道密封部130通过连通孔连通。

歧管180的数量不少于两个。当第二通道密封部130的数量为两个时，歧管180的数量优选为四个，其中，两个歧管180对称设置于一个第二通道密封部130的两侧，另外两个歧管180对称设置于另一个第二通道密封部130的两侧。组装电化学系统后，歧管180可将经第二通道密封部130气体分流，使气体快速分散。

本实施例所述密封装置中第一通道密封部120和第二通道密封部130均为刚性中空管结构。

实施例5

请参阅图14～15，本实施例提供了一种密封装置及电化学系统，本实施例与实施例3的不同之处在于，本实施例所述密封装置中的支撑件为支撑柱190，支撑柱190的数量不少于两个。

在本实施例的一实际应用场景中，基板110的第一表面111为双轴对称结构，第一表面111具有第一对称轴及第二对称轴，第一对称轴沿第一表面111的长度方向延伸且经过第一表面111的中心点，第二对称轴沿第一表面111的宽度方向延伸且经过第一表面111的中心点，第一对称轴与第二对称轴垂直；支撑柱190的数量为四个，四个支撑柱190呈两行两列设置，同列的两个支撑柱190对称设置于第一对称轴的两侧，同行的两个支撑柱190对称设置于第二对称轴的两侧，从而更好地起到支撑作用。

上述实施例中的，第一通道密封部120的两相对端面均为平面结构，其平面度为0.05～0.1；第二通道密封部130的两个相对端面均为平面结构，其平面度为0.05～0.1。

需要说明的是，本实用新型所述的燃料电池电堆模组为现有固体氧化物燃料电池的电堆模组，所述的电解制氢电堆模组为现有固体氧化物电解池的电解制氢电堆模组。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”及“安装”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。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。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种密封装置，其特征在于，包括基板、第一通道密封部及第二通道密封部，所述基板包括相对的第一表面及第二表面，所述基板上设置有第一基板贯通孔及第二基板贯通孔，所述第一基板贯通孔及第二基板贯通孔均从所述基板的第一表面向第二表面延伸并贯穿整个基板；所述第一通道密封部为中空结构，所述第一通道密封部的一端与所述基板的第一表面连接且与所述第一基板贯通孔连通；所述第二通道密封部为中空结构，所述第二通道密封部的一端与所述基板的第一表面连接，且与所述第二基板贯通孔连通；

所述密封装置满足下述(Ⅰ)及(Ⅱ)中的至少一者：

(Ⅰ)所述第一通道密封部和所述第二通道密封部中至少一个为刚性中空结构；

(Ⅱ)所述基板的第一表面设置有支撑件。

2.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述第一通道密封部的数量不少于两个，任意两个相邻的第一通道密封部之间的中心距记为X，所述第一表面的长度记为a，所述第一表面的宽度记为b，至少满足下述条件之一：(1)0.3≤X/a≤0.5；(2)0.4≤X/b≤0.6。

3.如权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述第一通道密封部的内径记为d₁，所述第一通道密封部的外径记为d₂，同时满足如下条件：(1)70mm≤d₁≤120mm；(2)80mm≤d₂≤130mm；(3)d₂-d₁＞0。

4.如权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述第一通道密封部的外侧面与第一表面之间的夹角记为β，所述第一通道密封部的内径记为d₁，所述第一通道密封部的高度记为h，至少满足如下条件之一：(1)85°≤β≤95°；(2)0.4≤d₁/h≤0.6。

5.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述第二通道密封部的数量不少两个，任意两个相邻的第二通道密封部之间的中心距记为z，所述第一表面的宽度记为b，满足如下条件：0.4≤z/b≤0.8。

6.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述第一通道密封部在远离所述基板的一端设置有第一法兰。

7.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述第一通道密封部为刚性中空结构，所述第二通道密封部的中部设置有波纹软管，所述第二通道密封部在远离所述基板的一端设置有第二法兰，当所述第二通道密封部的波纹软管处于无变形状态时，所述第二法兰在远离所述第一表面的一面与所述第一表面之间的间距记为α，所述第一通道密封部的高度记为h，满足如下条件：h-α＞0。

8.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述支撑件包括支撑台和支撑柱中的至少一种。

9.一种电化学系统，其特征在于，包括气体流道分配装置、电堆模组、及如权利要求1～8中任一项所述的密封装置，所述密封装置设置于所述气体流道分配装置与所述电堆模组之间，所述密封装置的第二表面与所述电堆模组连接，所述气体流道分配装置具有第一流道孔及第二流道孔，所述第一流道孔与所述第一通道密封部密封连通，所述第二流道孔与所述第二通道密封部密封连通。

10.如权利要求9所述的电化学系统，其特征在于，所述气体流道分配装置具有安装平台，所述第一流道孔及第二流道孔均设置于所述气体流道分配装置的安装平台上。