[發明專利]一種中高溫固體氧化物燃料電池的電堆加壓裝置

有效

• 申請號: 201811359659.0
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109244516B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 宋昭遠;許星光;龍文;張雷;張磊磊
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: H01M8/247
• 分類號: H01M8/247;H01M8/248
• 代理公司: 六安市新圖匠心專利代理事務所(普通合伙) 34139
• 代理人: 胡艷

本發明公開了一種中高溫固體氧化物燃料電池的電堆加壓裝置，包括上壓架和下壓架，所述上壓架和下壓架之間夾緊有電堆主體，所述上壓架包括第一X形壓架，所述第一X形壓架的中心交叉處固定設置有第一主壓塊，所述第一X形壓架的四條支臂上分別設置有第一輔壓塊，所述第一X形壓架的四個端部均固定設置有支撐桿，且支撐桿的一端與第一X形壓架的端部垂直固定連接，四個所述之間依次固定連接有側板，且側板形成矩形結構。本發明通過X形壓架配合主壓塊和輔壓塊對電堆進行加壓，多個施壓點形成施壓面，能夠更好的對電堆進行加壓，同時，增設了側壁加壓結構，能夠對電堆的側面同樣進行加壓，全面提高接觸效果，適宜推廣使用。

技術領域

本發明涉及電堆加壓技術領域，尤其涉及一種中高溫固體氧化物燃料電池的電堆加壓裝置。

背景技術

固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種工作在較高溫度(600℃～900℃)的電化學器件，一般由多孔的陽極，致密的電解質和多孔的陰極構成。在工作溫度下，使陽極和陰極分別處于還原氣氛和氧化氣氛中，空氣將在陰極中電離生成氧離子，并在化學驅動力作用下，通過高溫氧離子導體電解質向陽極定向運動，并在陽極與還原性氣體反應。由于電解質為純氧離子導體，電子無法通過，在上述過程中，電子在陰極被從空氣分子中剝離，并通過外電路達到陽極，參與還原氣體的氧化反應，從而推動外電路中的負載工作。單片電池開路電壓由能斯特方程限制，一般不超過1.2V，工作電壓隨電流增大而下降。因此，為了獲取更高的電壓，需要將單片燃料電池串聯成堆。

對于平板式SOFC而言，在單電池集成為電堆時需要用連接體將電池串聯起來，此過程會引進接觸材料來降低連接體與單電池間的接觸電阻，而僅僅依靠接觸材料還不能保證電堆接觸，還需在電堆上加載一定的壓力。中國專利(公開號：CN201720309830.1)公開的一種適用于中高溫的固體氧化物燃料電池電堆加壓裝置，其雖能對電堆的上下兩側施加壓力，但是上述專利在施壓時，通過頂蓋和底座只能對電堆的中心位置施壓，且加壓效果差，同時電堆的側壁無法進行加壓，導致接觸效果差，無法滿足使用需求，為此我們設計出一種中高溫固體氧化物燃料電池的電堆加壓裝置，來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種中高溫固體氧化物燃料電池的電堆加壓裝置。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種中高溫固體氧化物燃料電池的電堆加壓裝置，包括上壓架和下壓架，所述上壓架和下壓架之間夾緊有電堆主體，所述上壓架包括第一X形壓架，所述第一X形壓架的中心交叉處固定設置有第一主壓塊，所述第一X形壓架的四條支臂上分別設置有第一輔壓塊，所述第一X形壓架的四個端部均固定設置有支撐桿，且支撐桿的一端與第一X形壓架的端部垂直固定連接，四個所述支撐桿之間依次固定連接有側板，且側板形成矩形結構，每個所述側板上均開設有至少一個螺孔，所述螺孔內活動安裝有調節螺栓，所述調節螺栓靠近電堆主體的一端轉動連接在壓片上，所述壓片壓緊電堆主體的側壁，所述支撐桿遠離第一X形壓架的一端固定連接有螺桿，所述下壓架包括第二X形壓架，所述第二X形壓架的中心交叉處固定設置有第二主壓塊，所述第二X形壓架的四條支臂上分別設置有第二輔壓塊，所述第二X形壓架的四個端部均固定設置有連接環，所述第二X形壓架通過連接環連接在四根螺桿上，所述螺桿上活動設置螺母，所述螺母對連接環進行限位和固定。

優選的，所述第一X形壓架和第二X形壓架的支臂朝向電堆主體的一側沿其長度方向均開設有滑動槽，且第一輔壓塊和第二輔壓塊上均設置有限位滑塊，所述第一輔壓塊通過限位滑塊活動安裝于第一X形壓架支臂的滑動槽中，所述第二輔壓塊通過限位滑塊活動安裝于第二X形壓架支臂的滑動槽中。

優選的，所述調節螺栓遠離壓片的一端固定設置有旋轉柄。

優選的，所述第一主壓塊、第二主壓塊、第一輔壓塊和第二輔壓塊朝向電堆主體的一側均設置有耐高溫防滑墊。

優選的，所述第一X形壓架和第二X形壓架結構相同。