[實用新型]微管式固體氧化物燃料電池裝置

有效

• 申請號: 201920403050.2
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN209607854U
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 張克棟;劉福星;崔錚;常曉遠;余飛;陳曉越;李亞邦
• 申請（專利權）人: 蘇州能斯特電子科技有限責任公司
• 主分類號: H01M8/243
• 分類號: H01M8/243;H01M8/2475;H01M8/2484;H01M8/2465;H01M8/2404;H01M8/1231
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

本實用新型提供了一種微管式固體氧化物燃料電池裝置，包括電池堆結構及圍繞所述電池堆結構周圍設置的蓋板結構；電池堆結構包括多個層疊設置的電池堆單元，每個電池堆單元均包括支撐基板，設于支撐基板上的電池組及與電池組固定連接的第一電路板及第二電路板，電池組包括多個在支撐基板上平行排布的微管式固體氧化物燃料電池，每個微管式固體氧化物燃料電池均設有用于供氣體流通的中空部；第一蓋板組件與電池堆單元之間的空隙組成第一氣流腔，第一氣流腔用于供第一氣體流通；第二蓋板組件與多個微管式固體氧化物燃料電池的中空部組成第二氣流腔，第二氣流腔用于供第二氣體流通。

技術領域

本實用新型涉及固體氧化物燃料電池領域，尤其涉及一種微管式固體氧化物燃料電池裝置。

背景技術

固體氧化物燃料電池(SOFC)屬于新一代燃料電池技術，使用固態離子導體作為電解質，擁有約60％的轉化效率，可以使用多種燃料，例如天然氣、沼氣、煤氣、甲烷等，對燃料的適應性強；可用于固定電站、家庭電源、船舶動力、汽車動力、空間宇航和其他許多領域。因采用全固態電池結構，避免了使用液態電解質帶來的腐蝕和電解液流失，抗硫性強，是未來比較有前景的一種技術路線。

固體氧化物燃料電池堆的發展自1930年以來，出現了多種電池堆的設計方式，主要集中于平板式電池堆和管式電池堆兩種結構。平板式SOFC具有功率密度高、制備工藝簡單、制備成本低等優點，但熱循環和長期穩定性較差，抗氧化還原穩定性和高溫密封等一直是制約平板式SOFC產業化發展的難題。管式SOFC目前已在世界上示范運行了多臺百千瓦級系統，表現出良好的長期穩定性，將管式SOFC微型化，不僅彌補了傳統大管徑SOFC的缺點，具有啟動快、熱循環性能好且體積功率密度大等優點，但由于微管式SOFC強度不夠高、管徑和長度都較小，使得微管SOFC制備比較困難，限制了微管SOFC的產業化。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種微管式固體氧化物燃料電池裝置。

為實現上述實用新型目的，本實用新型一實施方式提供一種微管式固體氧化物燃料電池裝置，包括電池堆結構及圍繞所述電池堆結構周圍設置的蓋板結構；所述電池堆結構包括多個層疊設置的電池堆單元，每個所述電池堆單元均包括支撐基板，設于所述支撐基板上的電池組及與所述電池組固定連接的第一電路板及第二電路板，所述電池組包括多個在所述支撐基板上平行排布的微管式固體氧化物燃料電池，每個所述微管式固體氧化物燃料電池均設有用于供氣體流通的中空部；定義所述微管式固體氧化物燃料電池的長度方向為X方向；所述電池堆單元包括X方向上相對設置的第一端及第二端，所述第一電路板與所述第一端固定連接，所述第二電路板與所述第二端固定連接；所述電池堆結構包括相對設置的頂面及底面，以及靠近所述第一端的第一側表面及靠近所述第二端的第二側表面；所述蓋板結構包括第一蓋板組件及第二蓋板組件，所述第一蓋板組件覆蓋所述頂面及底面，所述第二蓋板組件覆蓋所述第一側表面及第二側表面并包裹所述第一端及第二端；所述第一蓋板組件與所述電池堆單元之間的空隙組成第一氣流腔，所述第一氣流腔用于供第一氣體流通；所述第二蓋板組件與多個所述微管式固體氧化物燃料電池的中空部組成第二氣流腔，所述第二氣流腔用于供第二氣體流通。

作為本實用新型的進一步改進，所述第二蓋板組件包括覆蓋所述第一側表面的第一側蓋板以及覆蓋所述第二側表面的第二側蓋板；所述第一側表面及第二側表面上分別設有密封部件；所述密封部件將所述電池堆結構沿X方向分隔為靠近所述第一端的第一部分，靠近所述第二端的第二部分及位于所述第一端及第二端之間的第三部分，其中所述第一部分與第三部分氣密隔離，所述第二部分與第三部分氣密隔離；所述第一側蓋板與第一部分、多個中空部、第二部分及第二側蓋板之間的空隙組成所述第二氣流腔。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一蓋板組件包括覆蓋所述頂面的上蓋板及覆蓋所述底面的下蓋板；在第三部分內，每個所述支撐基板均沿厚度方向開設至少一個用于使第一氣流通過的第一通孔；所述上蓋板與第三部分及下蓋板之間的空隙組成所述第一氣流腔。