固體氧化物燃料電池連接件的制作方法
【專利摘要】一種固體氧化物燃料電池連接件，包括連接板，該連接板是采用Fe-Cr-Y2O3合金制成的平板結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述連接板的正反面上分別均勻布設(shè)有多個可有效疏導(dǎo)氣體并使氣體均勻擴散在單電池單元和連接件之間的圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)。通過圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)可引導(dǎo)氣體均勻擴散，在單電池單元和連接件之間流動，大大提高了氣體分散的均勻性，并且連接件截面為均勻等厚，可方便粉末冶金工藝成形。本實用新型結(jié)構(gòu)合理、具有導(dǎo)電性好，熱膨脹系數(shù)低，耐氧化性強、氣體對流均勻穩(wěn)定的特點，可應(yīng)用于溫度800-1000℃的工作溫度區(qū)間內(nèi)。
【專利說明】固體氧化物燃料電池連接件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于能源生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種固體氧化物燃料電池裝置，具體涉及一種連接單電池單元的固體氧化物燃料電池連接件。

【背景技術(shù)】
[0002]固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種高效的能量轉(zhuǎn)換裝置，具有良好的燃料多樣性，通過較為簡單的處理，可以使用如:汽油、柴油、天然氣和沼氣等常見燃料。
[0003]由于它直接將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，因此其燃料利用率不受熱力學(xué)第二定律的限制，燃料利用率較火力發(fā)電提高了 2倍左右。SOFC由于其電解質(zhì)為固態(tài)，工作溫度高，因此使用壽命長且效率高，不需要貴金屬鉬作催化，成本更加低廉。工作溫度在800-1000°C，進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)后，燃料利用率可高達(dá)70% -80%，此外由于通過固體燃料電池發(fā)電，省去了燃燒過程，避免了粉塵和氮硫化合物的產(chǎn)生，相比火力發(fā)電就更加環(huán)保。
[0004]經(jīng)查，現(xiàn)有專利號為CN201310753578.X的中國發(fā)明專利《一種固體氧化物燃料電池堆的電池連接件》，所述電池連接件的兩側(cè)分別布置有第一支撐凸起部和第二支撐凸起部，相鄰的兩個所述第一支撐凸起部之間形成第一流道區(qū)，相鄰的兩個所述第二支撐凸起部之間形成第二流道區(qū)，所述第一支撐凸起部和所述第二流道區(qū)域?qū)ΨQ布置于所述電池連接件兩側(cè)。還有專利號為CN201320483220.5的中國實用新型專利《一種固體氧化物燃料電池連接件》，其特征在于:包括一連接板，該連接板是采用Fe-Cr-Y203合金制成的平板結(jié)構(gòu)，在連接板的四周設(shè)有向正反兩面凸起的邊框，在連接板的正反面上設(shè)置有用于引導(dǎo)氣體在單電池單元和連接件之間流動的波浪形凸條。上述二個專利分別在連接板的兩側(cè)布設(shè)直條型凸起部和波浪形凸條，氣流通道都是條形的，使得氣體對流不夠均勻穩(wěn)定，不能使氣體均勻地擴散在單電池單元和連接件之間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種導(dǎo)電性好、熱膨脹系數(shù)低、耐氧化性強、并且氣體對流均勻穩(wěn)定的固體氧化物燃料電池連接件。
[0006]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種固體氧化物燃料電池連接件，包括連接板，該連接板是采用Fe-Cr-Y2O3合金制成的平板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述連接板的正反面上分別均勻布設(shè)有多個可有效疏導(dǎo)氣體并使氣體均勻擴散在單電池單元和連接件之間的圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)。
[0007]作為改進(jìn),所述圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的縱截面為梯形，圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的拔模斜度為30 ?60°。
[0008]作為改進(jìn),所述圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的拔模斜度為45°。
[0009]作為改進(jìn)，所述圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)呈均勻間隔設(shè)置在連接板的正反面上，且位于連接板的正反面上的圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)呈互相交錯排列，即正面為凸起的，在同一位置的反面為下凹；正面為下凹的，在同一位置的反面為凸起，圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的凸起部分的高度與連接板的邊框高度等高。
[0010]再改進(jìn),所述圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的直徑為0.4?0.6mm。
[0011]再改進(jìn)，所述連接板為方形，在連接板的前后兩端及側(cè)部均開有用于連接單電池單元和連接件的通孔，在通孔的周邊設(shè)有下凹的用于進(jìn)出氣體的臺階，并在連接板的另一側(cè)邊框上設(shè)有若干用于氣體通入的下凹臺階。
[0012]再改進(jìn)，所述連接板的厚度為2?3mm,連接板的邊長為90?I1mm,通孔的孔徑為 9 ?10mnin
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)，所述連接件的兩端面平面度和正反面平行度均保持在0.1mm以內(nèi)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:在連接板的正反面均勻布設(shè)圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)，且位于連接板的正反面上的圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)呈互相交錯排列，通過圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)可引導(dǎo)氣體均勻擴散，在單電池單元和連接件之間流動，大大提高了氣體分散的均勻性，并且連接件截面為均勻等厚，可方便粉末冶金工藝成形。本實用新型結(jié)構(gòu)合理、具有導(dǎo)電性好，熱膨脹系數(shù)低，耐氧化性強、氣體對流均勻穩(wěn)定的特點，可應(yīng)用于溫度800-1000°C的工作溫度區(qū)間內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1的反面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為圖1沿A-A線的剖視圖；
[0018]圖4為圖3的局部放大圖。

【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]如圖1?4所示，本實施例的固體氧化物燃料電池連接件，包括一連接板1，該連接板I是采用Fe-Cr-Y203合金制成的長*寬為100mm*100mm，厚度為2.6mm的方形平板結(jié)構(gòu)，具有很好的導(dǎo)電性，抗氧化性和較低的熱膨脹系數(shù)，可應(yīng)用于溫度800-1000°C的工作溫度區(qū)間內(nèi)；在連接板I的正反面上分別均勻布設(shè)有多個可有效疏導(dǎo)氣體并使氣體均勻擴散在單電池單元和連接件之間的圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)2，圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)2的直徑為0.4?0.6mm,縱截面為梯形，圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的拔模斜度為45°，這種結(jié)構(gòu)便于氣體的流通；圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)2呈均勻間隔設(shè)置在連接板I的正反面上，且位于連接板I的正反面上的圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)2呈互相交錯排列，即正面為凸起的，在同一位置的反面為下凹；正面為下凹的，在同一位置的反面為凸起，使連接件截面為均勻等厚，方便粉末冶金制造，圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)2的凸起部分的高度與連接板I的邊框高度等高，這樣連接件中氣體在相對于連接板2表平面的下凹部分進(jìn)行流通；在連接板I的前后兩端及右側(cè)均開有用于連接單電池單元和連接件的通孔11，在通孔11的周邊設(shè)有下凹的用于進(jìn)出氣體的臺階12，并在連接板I的的左側(cè)的邊框上設(shè)有若干下凹臺階13，用來通入可燃性氣體(甲烷，煤氣)和氧化性氣體(空氣，氧氣)；另外，連接件的兩端面平面度和正反面平行度均保持在0.1mm以內(nèi)，使連接件能夠和單電池單元緊密連接，使氣體處于一個密封環(huán)境下反應(yīng)。
[0021]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出多種變形和改進(jìn)，這也應(yīng)該視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種固體氧化物燃料電池連接件，包括連接板，該連接板是采用Fe-Cr-Y203合金制成的平板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述連接板的正反面上分別均勻布設(shè)有多個可有效疏導(dǎo)氣體并使氣體均勻擴散在單電池單元和連接件之間的圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物燃料電池連接件，其特征在于:所述圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的縱截面為梯形，圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的拔模斜度為30?60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體氧化物燃料電池連接件，其特征在于:所述圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的拔模斜度為45°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體氧化物燃料電池連接件，其特征在于:所述圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)呈均勻間隔設(shè)置在連接板的正反面上，且位于連接板的正反面上的圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)呈互相交錯排列，即正面為凸起的，在同一位置的反面為下凹；正面為下凹的，在同一位置的反面為凸起，圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的凸起部分的高度與連接板的邊框高度等高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物燃料電池連接件，其特征在于:所述圓形凹凸臺結(jié)構(gòu)的直徑為0.4?0.6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的固體氧化物燃料電池連接件，其特征在于:所述連接板為方形，在連接板的前后兩端及側(cè)部均開有用于連接單電池單元和連接件的通孔，在通孔的周邊設(shè)有下凹的用于進(jìn)出氣體的臺階，并在連接板的另一側(cè)邊框上設(shè)有若干用于氣體通入的下凹臺階。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體氧化物燃料電池連接件，其特征在于:所述連接板的厚度為2?3mm,連接板的邊長為90?I1mm,通孔的孔徑為9?10mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的固體氧化物燃料電池連接件，其特征在于:所述連接板的兩端面平面度和正反面平行度均保持在0.1mm以內(nèi)。
【文檔編號】H01M8/24GK204067474SQ201420371611
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】樓鑫柯, 柳睿, 包崇璽, 王勁松 申請人:東睦新材料集團(tuán)股份有限公司