[发明专利]一种用于平管式电池堆燃料气进出的结构及其制造方法

说明书

本发明公开了用于平管式电池堆燃料气进出的结构及其制造方法，涉及到固体氧化物电池的技术领域，包括电池堆，电池堆由若干个单电池电堆集合而成；单电池内设有阳极支撑层，阳极支撑层上内设置若干中空孔洞，中空孔洞在阳极支撑层的一侧面开设若干进气孔：中空孔洞在阳极支撑层的另一侧面开设有若干出气孔；若干气腔结构，气腔结构的一侧设有一进气口，气腔结构另一侧设有若干出气口，气腔结构分为燃料进气腔和燃料出气腔，燃料进气腔与阳极支撑层的一侧面连接，燃料出气腔与阳极支撑层的另一侧面连接。在使用时，直接对燃料气进行隔离密封，减少了应考虑的封装要素，在降低燃料气泄漏率的同时，也大大减少了空气与燃料气互串的几率。

技术领域

本发明涉及到固体氧化物电池的技术领域，尤其涉及到一种固态氧化电堆及其制造方法。

背景技术

平管式固体氧化物燃料电池：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。按结构可分为平板式，管式和平管式，其中平管固体氧化物燃料电池是平板式和管式电池结合，结构为阳极支撑层设置中空孔洞，该中空孔洞在阳极支撑层的侧面具有开口端；

平管式固体氧化物燃料电池堆：将平管式固体氧化物燃料电池以阴阳极面相互交错的方式进行堆叠，同时每两片电池间插入导电用金属板，在高温密封材料作用下电池和金属板粘结成一个整体，即为平管式固体氧化物燃料电池堆的主体部分。将主体部分的四个侧面分别与空气气腔和氢气气腔两两相接后就成为一个完整的平管式固体氧化物燃料电池堆。

高温密封技术：平管式固体氧化物燃料电池阳极以燃料气体为原料，阴极以空气为原料，高温下通过单电池或电池堆进行电化学反应。为确保燃料气和空气彼此间不直接接触，需要通过密封工艺将两者进行隔离，所用的隔离材料以及隔离工艺统称为高温密封技术。

现有气腔密封工艺是直接通过密封材料将气腔与SOFC-stack的侧面紧密贴合，然后利用螺栓进行紧固。然而，封接后相邻侧面间容易发生串气现象，此外燃料气也很容易由气腔边缘和主体密封间隙泄漏。因此，现有工艺技术中，燃料气的泄漏几率非常高，既可以从气腔密封中泄漏至外部环境，又可以由燃料气腔边缘或主体密封边缘甚至密封处串至空气气腔中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固态氧化电堆及其制造方法，用于解决上述技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于平管式电池堆燃料气进出的结构，

包括电池堆，所述电池堆由若干个单电池电堆集合而成；

所述单电池内设有阳极支撑层，所述阳极支撑层上内设置若干中空孔洞，所述中空孔洞在所述阳极支撑层的一侧面开设若干进气孔：所述中空孔洞在所述阳极支撑层的另一侧面开设有若干出气孔；

若干气腔结构，所述气腔结构的一侧设有一进气口，所述气腔结构另一侧设有若干出气口，气腔结构分为燃料进气腔和燃料出气腔，所述燃料进气腔与所述阳极支撑层的一侧面连接，所述燃料出气腔与所述阳极支撑层的另一侧面连接，所述燃料进气腔的进气口分别与所述进气孔一一对应设置；所述燃料出气腔的出气口分别与所述进气孔一一对应设置；

面板，若干所述气腔结构分别固定安装在所述面板上；

燃气管道，所述燃气管道包括主干和若干支干，若干所述支干的一端分别与所述主干连接，若干所述支干的另一端分别与所述进气口连接；

燃料气体从一所述气腔结构的进气口进入阳极支撑层的内部，又从另一所述气腔结构的进气口排出。

作为进一步的优选，所述气腔结构为矩形小腔体，所述气腔结构为中空箱体。

作为进一步的优选，所述气腔结构的长宽尺寸与所述阳极支撑层的两侧面长宽尺寸一致。