[發明專利]用于電池的密封結構和電池

有效

• 申請號: 202010843975.6
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN114079061B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 劉智恩;李大鈞;張穎;周衛華;楊霞;張宇瓊;王湘仁;劉長磊;布蘭登·奧哈拉
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;國家能源集團新能源有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: H01M8/0276
• 分類號: H01M8/0276;H01M8/0284;H01M8/0286;H01M8/1246
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 熊保

本發明涉及電池結構領域，具體地涉及一種用于電池的密封結構和電池，所述密封結構包括第一構件、第二構件和云母墊片，所述第一構件與所述第二構件彼此相對，所述云母墊片位于所述第一構件和所述第二構件之間，并且，所述云母墊片與所述第一構件和所述第二構件中至少一者之間設置有陶瓷玻璃密封部，所述陶瓷玻璃密封部包括玻璃膠層和圍繞所述玻璃膠層的外圍陶瓷膠圈；所述用于電池的密封結構能夠在低溫的和高溫下均能保持良好密封性和使用耐久性。

技術領域

本發明涉及電池結構領域，具體地涉及一種用于電池的密封結構和電池。

背景技術

在電池中，構件之間可能需要有良好的密封，密封性的穩定性和氣密性可能直接影響到電池的使用穩定性和使用壽命。

以固體氧化物燃料電池(SOFC)為例，固體氧化物燃料電池是一種直接將燃料氣體和氧化氣體中的化學能轉化成電能的全固態化學發電裝置，其具有發電效率高、燃料適應性較廣、抗衰減能力強、對環境污染小的優點，被譽為本世紀最有應用前景的綠色發電系統而日益受到廣泛關注。固體氧化物燃料電池通常在700～800℃下工作，對各個構件的要求較高，特別是對各金屬連接體之間的密封材料要求較高，要求其具有良好的化學穩定性、熱穩定性、氣密性和絕緣性；目前常用的密封材料為玻璃密封材料，其成本低廉、密封性能好、封接簡單、易于規模制備，但是玻璃密封材料在高溫下具有流動性，當固體氧化物燃料電池在高溫、高應力下長期運行時玻璃密封材料會軟化，而軟化的玻璃密封材料會慢慢被擠出而使構件之間逐漸失去氣密性并造成電池性能顯著衰減。

發明內容

本發明的目的是提供一種在低溫的和高溫下均能保持良好密封性和使用耐久性的用于電池的密封結構和包括該用于電池的密封結構的電池。

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種用于電池的密封結構，所述密封結構包括第一構件、第二構件和云母墊片，所述第一構件與所述第二構件彼此相對，所述云母墊片位于所述第一構件和所述第二構件之間，并且，所述云母墊片與所述第一構件和所述第二構件中至少一者之間設置有陶瓷玻璃密封部，所述陶瓷玻璃密封部包括玻璃膠層和圍繞所述玻璃膠層的外圍陶瓷膠圈。

優選地，所述外圍陶瓷膠圈沿所述云母墊片的外周緣設置。

優選地，所述第一構件、第二構件和云母墊片上相對應地形成有開口，所述玻璃膠層包圍所述開口。

優選地，所述玻璃膠層延伸至所述開口的邊緣處；或者，所述陶瓷玻璃密封部還包括圍繞上述開口邊緣的內圍陶瓷膠圈，所述玻璃膠層位于所述外圍陶瓷膠圈和所述內圍玻璃膠圈之間。

優選地，所述第一構件包括第一表面，所述第一表面與所述云母墊片之間設置有所述陶瓷玻璃密封部，所述外圍陶瓷膠圈接近所述第一表面的邊緣。

優選地，所述玻璃膠層的至少部分邊緣與所述外圍陶瓷膠圈之間相間隔開。

優選地，所述云母墊片與所述第一構件之間、所述云母墊片和所述第二構件之間均設置有所述陶瓷玻璃密封部。

優選地，所述第一構件為電堆，所述第二構件為電堆、布氣板、雙極板中的一者。

本發明第二方面提供一種電池，該電池包括根據本發明的用于電池的密封結構。

優選地，所述電池為固體氧化物燃料電池。