[發明專利]陽極支撐管型固體氧化物燃料電池的集電部件及其應用

有效

• 申請號: 201110110200.9
• 申請日: 2011-04-29
• 公開（公告）號: CN102760896A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 區定容;程謨杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M8/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.陽極支撐管型固體氧化物燃料電池集電部件，包括板狀合金基材，其特征在于：所述板狀合金基材上設置有貫通板體的孔洞或溝槽；

所述板狀合金基材的表面涂覆有抑制合金高溫氧化的保護涂層；

所述涂層材料包括至少兩種氧化物組分：摩爾百分比40%-90%的復合氧化物以及摩爾百分比10%-60%的單一氧化物。

2.如權利要求1所述集電部件，其特征在于：于所述板狀合金基材表面平行于固體氧化物燃料電池的管型電池單元的軸向方向上，設置有一條或二條以上的凸起或凹槽，其凸起或凹槽的形狀與管型電池單元上的外部電極或陶瓷連接體相匹配。

3.如權利要求2所述集電部件，其特征在于：于所述板狀合金基材垂直于固體氧化物燃料電池的管型電池單元軸向方向的截面上，設有一種或二種以上的彎曲起伏的結構特征，所述彎曲起伏的結構特征與管型電池單元的外部電極或陶瓷連接體的連接處的結構特征相對應。

4.如權利要求3所述集電部件，其特征在于：于所述板狀合金基材垂直于固體氧化物燃料電池的管型電池單元的軸向方向的截面上，在與管型電池單元的外部電極或陶瓷連接體的連接處之間設有一種或二種以上的彎曲起伏的結構特征，作為進一步吸收應力的柔性結構特征。

5.如權利要求3或4所述集電部件，其特征在于：上述結構特征是波紋、圓弧、Z字形、S形或其他任意彎曲形狀中的一種或二種以上的組合。

6.如權利要求3所述集電部件，其特征在于：在所述板狀合金基材上與外電極相連接的區域設置有貫通板體的孔洞或溝槽，移除的孔洞或溝槽部分占連接區域的面積的10%-70%，優選為30%-60%。

7.如權利要求1所述集電部件，其特征在于：

所述復合氧化物為具有鈣鈦礦結構、尖晶石結構、螢石結構或纖鋅礦結構的復合氧化物中的一種或二種以上，其中至少一種復合氧化物在500-900^oC具有1S/cm以上的電導率；

所述單一氧化物為Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等過渡金屬的氧化物中的一種或二種以上。

8.如權利要求1或7所述集電部件，其特征在于：

所述涂層材料中還可含有摩爾百分比0.01-10%的過渡金屬單質粉末；所述過渡金屬單質是Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn中的一種或二種以上。

9.如權利要求1所述集電部件，其特征在于：

集電部件基材是耐高溫合金，優選為含Cr的鐵基或鎳基合金，基材厚度為0.1-1mm，優選為0.25-0.75?mm；表面涂敷的保護涂層厚度為1-50?μm，優選為5-20?μm。

10.一種權利要求1~9中任一項所述集電部件的應用，其特征在于：作為陽極支撐管型固體氧化物燃料電池的集電部件，組裝構成電池組或電堆；電池組或電堆由在平行排布的管型電池單元之間或電池單元與端板之間放置權利要求1~9中任一項所述的集電部件，電連接多個燃料電池單元而成。