[實用新型]高效集電模塊

有效

• 申請號: 202020575041.4
• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN212085139U
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 彭文財;左晨東
• 申請（專利權）人: 蘇州國綠新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0202
• 分類號: H01M8/0202;H01M8/1231
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王健

本實用新型公開一種高效集電模塊，包括電池管、通氣管以及泡沫鎳塊，所述通氣管外表面印刷有至少一條陽極導電條，每個陽極導電條上間隔地焊接有若干個泡沫鎳塊，此陽極導電條位于泡沫鎳塊周邊外露的區域覆蓋有一保護層，所述通氣管嵌入電池管內并通過位于其外表面的泡沫鎳塊與電池管過盈配合接觸；所述電池管外表面沿軸向印刷有至少一條陰極導電條，一螺旋陰極導電線纏繞于電池管外表面，所述陰極導電條位于螺旋陰極導電線和電池管外表面之間；所述電池管的陰極導電條通過一集流帶與相鄰的電池管內通氣管的陽極導電條電連接。本實用新型高效集電模塊能使電池的比能量密度高，也避免了電池內部短路，提高了電池的可靠性。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池領域，尤其涉及一種高效集電模塊。

背景技術

固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，簡稱SOFC）屬于第三代燃料電池，是一種在中高溫下直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學能高效、環境友好地轉化成電能的全固態化學發電裝置。

SOFC具有高的功率密度，無噪音且零污染；SOFC工作時只發生化學反應，無機械運動結構，且主要排放物為水；可模塊化，可以將若干個單電池以串聯、并聯等組裝成電池組以適應不同場景應用需求；可用燃料種類多且易獲取，可直接使用氫氣、烴類(甲烷)、甲醇等作燃料，而不必使用貴金屬作催化劑；全固態結構，無污染物泄露風險。

集電在SOFC效率等各方面都起著舉足輕重的作用，目前現有技術有如下解決方案，

申請號2013100472563的專利采用了一種在進氣管與陽極支撐管間填充鎳毯的方式進行陽極集電，由于覆蓋面積大，該方式極大降低了陽極的有效反應面積，使得電池的比能量密度大大下降；

申請號2005101014873的專利用椎管式的電池管的小開口端外緣陰極與另一單體的大開口端內緣陽極通過連接與封裝材料密封，電池陰極材料導電性相對較差，且電池陰極陽極連接端口高溫氣密難度高，密封不佳易引起電池內部短路現象；

申請號2017107674600的專利公布了一種在電池管上刻槽的方式進行陽極集電，該方式破壞了電池管表面結構，會降低電池管機械性能，且陶瓷材料硬度較高，刻槽困難。如何克服上述技術問題，成為本領域技術人員的努力的方向。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種高效集電模塊，該高效集電模塊無需對電池管進行機械加工，既不影響氣密性和機械性能，且能使電池的比能量密度高，也避免了電池內部短路，提高了電池的可靠性。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種高效集電模塊，包括電池管、通氣管以及泡沫鎳塊，所述通氣管外表面印刷有至少一條陽極導電條，每個陽極導電條上間隔地焊接有若干個泡沫鎳塊，此陽極導電條位于泡沫鎳塊周邊外露的區域覆蓋有一保護層，所述通氣管嵌入電池管內并通過位于其外表面的泡沫鎳塊與電池管過盈配合接觸；

所述電池管外表面沿軸向印刷有至少一條陰極導電條，一螺旋陰極導電線纏繞于電池管外表面，所述陰極導電條位于螺旋陰極導電線和電池管外表面之間；所述電池管的陰極導電條通過一集流帶與相鄰的電池管內通氣管的陽極導電條電連接。

上述技術方案中進一步改進的方案如下：

1. 上述方案中，所述通氣管的陽極導電條數目為根，沿通氣管周向等間隔分布。

2. 上述方案中，所述集流帶一端與位于電池管頂部的陰極導電條區域電連接，所述集流帶另一端與位于通氣管7頂部的陽極導電條區域電連接。

3. 上述方案中，所述陽極導電條的厚度為30~500μm。

4. 上述方案中，所述保護層的厚度為20~500μm。

5. 上述方案中，所述陽極導電條、保護層和陰極導電條的印刷方式為絲網印刷。