[发明专利]可反复利用的联排结构管式直接碳固体氧化物燃料电池组

权利要求书

1.可反复利用的联排串接管式直接碳固体氧化物燃料电池组，由多个一端封闭的管式单电池串联组成；所述管式单电池是电解质支撑型单电池，管式单电池包括电解质管、阳极膜、阴极膜、连接孔、碳燃料和塞子；电解质管支撑体为一端封闭的长管状结构，电解质管支撑体的管状内壁设有阳极膜，外壁设有阴极膜；电池的阳极膜全部覆盖电解质管的内部面积，碳燃料置于电解质管支撑体的阳极腔内；在电解质管支撑体的开口端设有塞子；

其特征在于：所述的塞子与电解质管支撑体的开口端活动连接；管式单电池的侧壁沿管长方向有一排连接孔；所述的多个一端封闭的管式单电池串联的方式是相邻两个管式单电池并排设置，通过多个连接孔和连接材料连接；阴极膜部分覆盖电解质管的外部面积，在电解质管支撑体开口端外周以及连接孔外周不覆盖阴极膜；连接材料设置在连接孔内、连接孔之间的阳极膜上，以及单电池外侧的连接孔与相邻管式单电池的阴极膜之间。

2.根据权利要求1所述的可反复利用的联排串接管式直接碳固体氧化物燃料电池组，其特征在于：所述的连接孔的直径为0.1-2mm，连接孔的间距为2-10mm。

3.根据权利要求1所述的可反复利用的联排串接管式直接碳固体氧化物燃料电池组，其特征在于：所述的连接材料为DAD-87银导电胶。

4.根据权利要求1所述的可反复利用的联排串接管式直接碳固体氧化物燃料电池组，其特征在于：所述的塞子由耐高温抗氧化材料制成。

5.根据权利要求4所述的可反复利用的联排串接管式直接碳固体氧化物燃料电池组，其特征在于：所述的耐高温抗氧化材料为石英或陶瓷材料。

6.根据权利要求1所述的可反复利用的联排串接管式直接碳固体氧化物燃料电池组，其特征在于：所述的电解质管支撑体的材料为钇稳定化的氧化锆，采用注浆成型法或浸渍法制备，在1400-1600℃下空气中烧结3-4h形成。

7.根据权利要求1所述的可反复利用的联排串接管式直接碳固体氧化物燃料电池组，其特征在于：所述阳极膜和阴极膜的材料为钆稳定化氧化铈和银粉的复合材料或者是钐稳定化氧化铈和银粉的复合材料，加入有机粘结剂，制备成电极浆料，其中银粉占电极浆料质量的45％-60％；所述有机粘结剂由聚乙烯醇缩丁醛和松油醇混合组成；将电极浆料分别涂刷在电解质管的内壁和外壁，在600-1400℃下空气中烧结2-4h制成电极膜。

8.根据权利要求1所述的可反复利用的联排串接管式直接碳固体氧化物燃料电池组，其特征在于：所述的碳燃料包括固体碳和Boudouard反应催化剂；所述的固体碳为石墨粉、活性碳、焦碳、碳黑或木炭；所述的Boudouard反应催化剂为Fe、Co、Ni或Cu；Boudouard反应催化剂占质量的2％-20％；制备时，将Fe、Co、Ni或Cu的氧化物与固体碳充分混合，再加入聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液充分研磨进行造粒，干燥后得到粉体碳与Boudouard反应催化剂的混合物。

9.根据权利要求8所述的可反复利用的联排串接管式直接碳固体氧化物燃料电池组，其特征在于：所述的塞子的外径尺寸与管式电池开口端的内径尺寸之差为0.01-0.5mm。

10.根据权利要求1所述的可反复利用的联排串接管式直接碳固体氧化物燃料电池组，其特征在于：所述的管式单电池的个数为3-20个。