[发明专利]一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池以及电池堆结构

权利要求书

1.一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构，其特征在于，所述结构包括：导电扁管支撑体、多孔绝缘层以及电池组；

所述导电扁管支撑体由开口端、主体区域和密封端组成，其中，所述开口端与所述密封端相对，所述主体区域位于所述开口端与所述密封端之间；

所述电池组由多个单电池通过连接体串联，所述电池组分布于所述主体区域两个相互平行的第一平面和第二平面，形成第一平面电池组和第二平面电池组；所述第一平面电池组与所述第二平面电池组以所述导电扁管支撑体的轴呈轴对称排布，或，所述第一平面电池组与所述第二平面电池组以所述导电扁管支撑体的轴呈中心对称排布；

所述导电扁管支撑体用于传输所述一端密封的导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池中产生的电流；

所述多孔绝缘层位于所述导电扁管支撑体与所述电池组之间。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一平面电池组与所述第二平面电池组以所述导电扁管支撑体的轴呈轴对称排布时，所述第一平面电池组与所述第二平面电池组并联，所述第一平面电池组中最后一个单电池的阴极层通过所述连接体与所述导电扁管支撑体连接，所述第二平面电池组中最后一个单电池的阴极层通过所述连接体与所述导电扁管支撑体连接。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一平面电池组与所述第二平面电池组以所述导电扁管支撑体的轴呈中心对称排布时，所述第一平面电池组与所述第二平面电池组串联，所述第一平面电池组中最后一个单电池的阴极层通过所述连接体与所述导电扁管支撑体连接，所述第二平面电池组中最后一个电池的阳极层通过所述连接体与所述导电扁管支撑体连接。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述导电扁管支撑体是通过挤出成型制备得到。

5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述导电扁管支撑体的组成材料中包括陶瓷，所述陶瓷由不可被氢气还的陶瓷以及可被氢气还原的陶瓷组成；

其中，所述不可被氢气还原的陶瓷包括氧化镁、镁铝尖晶石、莫来石、菫青石和掺杂氧化锆中的一种或几种组分；

所述可被氢气还原的陶瓷包括氧化镍、氧化铁、氧化钴和氧化铜中的一种或几种组分；

所述不可被氢气还原的陶瓷与所述可被氢气还原的陶瓷的质量比为4：6～6：4；

当所述可被氢气还原的陶瓷被还原后形成金属，所述金属含量占组成所述陶瓷总质量的25％～100％。

6.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述密封端的外表面，以及所述导电扁管支撑体的两侧圆弧结构的外表面覆盖有致密功能层；

所述致密功能层为电解质层或连接体。

7.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述导电扁管支撑体内部设置了燃料气体流道，所述燃料气体流道用于燃料气体的流入与流出。

8.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述导电扁管支撑体具有贯通气孔，所述贯通气孔率为10％～40％；

所述导电扁管支撑体的厚度为0.5mm～3mm；

所述第一平面与所述第二平面的间距为3mm-15mm。

9.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述多孔绝缘层为电子绝缘的多孔陶瓷材料，所述多孔绝缘层的贯通气孔率为10％～40％，所述多孔绝缘层的电子电导率低于1％，所述多孔绝缘层的厚度为10μm-200μm；

所述电子绝缘的多孔陶瓷材料为MgAl₂O₄、MgO、掺杂氧化锆、SrTiO₃和SrZrO₃中的一种或几种组分。

10.一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池堆结构，其特征在于，所述电池堆结构包括：两个或两个以上的上述权利要求1-9任一项所述的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池所构成的电池堆结构。