[發明專利]一種平板式鼓泡床固體氧化物直接碳燃料電池堆

有效

• 申請號: 201110077127.X
• 申請日: 2011-03-29
• 公開（公告）號: CN102170009A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 許世森;李晨;程健;徐越;王保民
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: H01M8/24
• 分類號: H01M8/24;H01M8/10;H01M8/02;H01M2/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種平板式鼓泡床固體氧化物直接碳燃料電池堆，其特征在于：包括下端帶有陽極載氣入口(5)、上端帶有陽極載氣出口(10)的鼓泡床(1)，在鼓泡床(1)四周壁面上規則開設的與平板式燃料電池單體(2)尺寸相匹配的矩形孔，平板式燃料電池單體(2)安裝于鼓泡床(1)壁面開孔處，平板式燃料電池單體(2)的陽極(14)面向鼓泡床內部，陰極(12)面向鼓泡床外部，各壁面平板式燃料電池單體(2)的陰極(12)、陽極(14)依次與集流導線(3)相連，在各壁面平板式燃料電池單體(2)連接后鼓泡床(1)四個壁面的平板式燃料電池單體(2)再經集流導線(3)串聯組成電池堆引出電池堆正、負極(8、7)輸出導線，在鼓泡床(1)的下端設置有布風板(4)，布風板(4)的上端鋪設有固體碳燃料(9)。

2.根據權利要求1所述的平板式鼓泡床固體氧化物直接碳燃料電池堆，其特征在于：所述的平板式燃料電池單體(2)與鼓泡床壁面(11)相結合處采用高溫陶瓷膠(18)密封。

3.根據權利要求1所述的平板式鼓泡床固體氧化物直接碳燃料電池堆，其特征在于：所述的平板式燃料電池單體(2)的陽極(14)、陰極(12)表面分別印有網格狀集流銀漿(16)，集流導線(3)通過焊接點(15)與陰極(12)、陽極(14)表面的網格狀集流銀漿(16)緊密接觸。

4.根據權利要求1所述的平板式鼓泡床固體氧化物直接碳燃料電池堆，其特征在于：所述的集流導線(3)通過壁面導線孔(13)穿過鼓泡床壁面(11)，并用密封膠(19)密封，鼓泡床(1)各壁面垂直方向上的平板式燃料電池單體(2)串聯連接，串聯后的各列平板式燃料電池單體(2)在水平方向上并聯。

5.根據權利要求1所述的平板式鼓泡床固體氧化物直接碳燃料電池堆，其特征在于：所述的陽極載氣出口(10)通過載氣再循環(6)與陽極載氣入口(5)相連通。

6.根據權利要求1所述的平板式鼓泡床固體氧化物直接碳燃料電池堆，其特征在于：所述的陽極載氣為CO₂、H₂O、N₂混合而成，其中H₂O占0％～30％、CO₂占0％～100％、N₂占0％～100％；

7.根據權利要求1所述的平板式鼓泡床固體氧化物直接碳燃料電池堆，其特征在于：所述固體碳燃料(9)為石墨、炭黑、焦炭或煤。

8.根據權利要求1所述的平板式鼓泡床固體氧化物直接碳燃料電池堆，其特征在于：所述的平板式燃料電池單體(2)由陽極(14)、陰極(12)以及設置在陽極(14)與陰極(12)之間的電解質(17)組成。

9.根據權利要求8所述的板式鼓泡床固體氧化物直接碳燃料電池堆，其特征在于：所述平板式燃料電池單體(2)包括陽極支撐型、電解質支撐型或陰極支撐型平板式燃料電池單體；

所述的陽極支撐型平板式燃料電池單體(2)的陽極(14)最厚，起支撐作用，陰極(12)和電解質(17)相對較薄；陽極(14)與電解質(17)具有相同面積，陰極(12)面積略小于陽極(14)和電解質(17)，其中電解質(17)與鼓泡床壁面(11)緊密接觸；

所述的電解質支撐型平板式燃料電池單體(2)的電解質(17)最厚，起支撐作用，陰極(12)和陽極(14)相對較薄；電解質(17)具有較大的面積，而陰極(12)和陽極(14)面積略小于電解質(17)，電解質(17)與鼓泡床壁面(11)緊密接觸；

所述的陰極支撐型平板式燃料電池單體(2)的陰極(12)最厚，起支撐作用，陽極(14)和電解質(17)相對較薄；陰極(12)與電解質(17)具有相同面積，而陽極(14)面積略小于陰極(12)和電解質(17)，電解質(17)與鼓泡床壁面(11)緊密接觸。