[發明專利]一種管式固體氧化物燃料電池電池組及其制備方法

有效

• 申請號: 201510724679.3
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105226315A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 田野
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01M8/10
• 分類號: H01M8/10;H01M8/24
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

1.一種管式固體氧化物燃料電池電池組，其特征在于：包括燃料電池陽極氣路上接頭、陰極進氣管、陰極出氣管、陰極外殼、陰極接線柱、陽極接線柱、燃料電池發電管體組以及燃料電池陽極氣路下接頭，在陰極外殼內設置有燃料電池發電管體組，燃料電池發電管體組由燃料電池發電管體組成，燃料電池發電管體的數量大于等于二根，燃料電池發電管體沿陰極外殼圓周均勻設置，燃料電池發電管體的長度小于或者等于或者大于陰極外殼的長度，在陰極外殼與燃料電池發電管體之間設置有陰極進氣管和陰極出氣管，陰極進氣管一端設置在陰極外殼的外部頂端或者陰極外殼的外部底端，陰極進氣管另一端伸入到陰極外殼的內部底端附近，陰極出氣管一端設置在陰極外殼的外部頂端或者陰極外殼的外部底端，陰極出氣管另一端伸入到陰極外殼的內部頂端附近或者陰極外殼的內部底端附近，在燃料電池發電管體組上端設置有燃料電池陽極氣路上接頭，在燃料電池發電管體組下端設置有燃料電池陽極氣路下接頭，在燃料電池發電管體外側與陰極外殼相接觸處設置有陰極接線柱，陰極接線柱一端設置在陰極外殼內部，陰極接線柱另一端設置在陰極外殼外部，在燃料電池發電管體內側設置有陽極接線柱，陽極接線柱一端設置在燃料電池發電管體內部，陽極接線柱另一端設置在燃料電池發電管體外部且穿出燃料電池陽極氣路上接頭，燃料電池發電管體由燃料電池陽極集流層、燃料電池陽極層、燃料電池電解質層、燃料電池陰極以及燃料電池陰極集流層組成，燃料電池陽極集流層、燃料電池陽極層、燃料電池電解質層、燃料電池陰極以及燃料電池陰極集流層由內至外以同心圓方式依次設置，燃料電池發電管體整體呈圓筒形狀；燃料電池陽極氣路上接頭采用圓筒形狀，橫截面呈“凸”形結構，上接頭上開口的數量為1，上接頭下開口的數量等于燃料電池發電管體的數量或者上接頭下開口的數量為1，燃料電池陽極氣路下接頭采用圓筒形狀，橫截面呈倒置“凸”形結構，下接頭上開口的數量為1或者下接頭上開口的數量等于燃料電池發電管體的數量，下接頭下開口的數量為1。

2.根據權利要求1所述的一種管式固體氧化物燃料電池電池組，其特征在于：燃料電池陽極氣路上接頭采用上接頭上開口數量為1，上接頭下開口數量等于燃料電池發電管體的數量的上接頭，與燃料電池陽極氣路下接頭采用下接頭上開口數量等于燃料電池發電管體的數量，下接頭下開口數量1的下接頭相配合使用；或者燃料電池陽極氣路上接頭采用上接頭上開口數量為1，上接頭下開口數量為1的上接頭，上接頭下開口的直徑小于陰極外殼的直徑大于燃料電池發電管體組的直徑，與燃料電池陽極氣路下接頭采用下接頭上開口數量等于燃料電池發電管體的數量，下接頭下開口數量1的下接頭相配合使用；或者燃料電池陽極氣路上接頭采用上接頭上開口數量為1，上接頭下開口數量等于燃料電池發電管體的數量的上接頭，與燃料電池陽極氣路下接頭采用下接頭上開口數量為1，下接頭下開口數量1的下接頭相配合使用，下接頭下開口的直徑小于陰極外殼的直徑大于燃料電池發電管體組的直徑。

3.根據權利要求1或2任一所述的一種管式固體氧化物燃料電池電池組，其特征在于：陰極進氣管一端設置在陰極外殼的外部頂端，陰極進氣管另一端伸入到陰極外殼的內部底端附近，與陰極出氣管一端設置在陰極外殼的外部頂端，陰極出氣管另一端伸入到陰極外殼的內部頂端附近相配合使用；或者陰極進氣管一端設置在陰極外殼的外部頂端，陰極進氣管另一端伸入到陰極外殼的內部底端附近，與陰極出氣管一端設置在陰極外殼的外部底端，陰極出氣管另一端伸入到陰極外殼的內部底端附近相配合使用；或者陰極進氣管一端設置在陰極外殼的外部底端，陰極進氣管另一端伸入到陰極外殼的內部底端，與陰極出氣管一端設置在陰極外殼的外部頂端，陰極出氣管另一端伸入到陰極外殼的內部頂端附近相配合使用；或者陰極進氣管一端設置在陰極外殼的外部底端，陰極進氣管另一端伸入到陰極外殼的內部底端，與陰極出氣管一端設置在陰極外殼的外部底端，陰極出氣管另一端伸入到陰極外殼的內部底端附近相配合使用。

4.根據權利要求3所述的一種管式固體氧化物燃料電池電池組，其特征在于：在燃料電池陽極氣路上接頭和燃料電池發電管體的接口處、燃料電池陽極氣路下接頭和燃料電池發電管體的接口處設置凹槽或卡槽。

5.根據權利要求3所述的一種管式固體氧化物燃料電池電池組，其特征在于：在燃料電池陽極氣路上接頭設置冷卻夾套，冷卻夾套上設置有冷卻介質進口和冷卻介質出口；或者在燃料電池陽極氣路上接頭外側設置冷卻盤管，并設置冷卻介質進口和冷卻介質出口。