专利名称：固体燃料电池管的制作方法
技术领域：
燃料电池直接将存储在燃料(氢气)和氧化剂(空气)中的化学能转化为电能，它的发电效率高达50—70％，对环境无污染，是一种举世公认的可持续发展的可以替代化石燃料的新能源。燃料电池的发电是由阳极、电解质和阴极三部分来完成，离子在电解质内部传输，在阳极和阴极之间产生电流。燃料电池按电解质分类，用固体氧化物作电解质的电池称为固体燃料电池，固体燃料电池的结构主要有两种形式，一种是平板式，另一种是管式。现有的管式燃料电池的管是一体式的，其结构复杂，维修起来很不方便。另外，管的强度低，受到强烈振动时会发生断裂，影响电池堆正常发电。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、强度高、制造成本低的固体燃料电池管，以克服现有技术存在的缺陷。
本实用新型的技术方案是它包括内支撑管、外支撑管、内连接环、外连接环、间隔气室的电极电解质管、导线和连接体，相临两个电极电解质管用内、外连接环固定，相邻的内、外连接环之间各自形成燃料气室和空气室，空气室和燃料气室由内、外支撑管封闭，内、外支撑管的管壁开有通气孔并由连接体固定，导线连接内、外支撑管。
为了导电性能更好，在内支撑管的外侧和外支撑管的内侧接触设有铜网。
本实用新型的积极效果是结构简单、性能稳定、输出功率大，以氢气为燃料时的功率密度达到了200mW/cm2。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进行详细描述。
附图是本实用新型的结构剖视图。
参照附图，本实用新型由内支撑管6、外支撑管1、内连接环7、外连接环3、电极电解质管5、导线11和连接体10组成，相临两个电极电解质管5用内、外连接环7、3固定，相邻的内、外连接环之间各自形成燃料气室8和空气室4，空气室4和燃料气室8由内、外支撑管6、1封闭，内、外支撑管的管壁开有通气孔2并由连接体10固定。其中支撑管的材料为不锈钢或是经过金属化表面处理的陶瓷管，为了导电性能更好，在内支撑管的外侧和外支撑管的内侧接触设有铜网12，铜网12连接导线11，由于铜网电阻小，所以导电性能好。支撑管的壁厚约1毫米左右，管壁约50％的面积被切除以保证空气或燃料气能顺利进入、进出气室。内连接环和外连接环形状为管式，是电子导体，最好用纯铜材料，它们有支撑两个支撑管和连接电极电解质管的功能，电极电解质管呈圆筒形，最好有两个以上，由阳极、电解质和阴极构成，阳极采用Ni，电解质用YSZ(氧化钇稳定的氧化锆)，阴极用LaMnO3(锰酸镧)。制作时，先把阳极制成管，然后，把YSZ沉积在阳极管上，再把LaMnO3(锰酸镧)沉积在YSZ电解质上。图中所示的结构是由4个电极电解质管构成，构成电池管的电极电解质管的数量可以任意选取，数量多则电池管的总长度长。内支撑管和外支撑管分别是电池管的两个极，在燃料气经燃料气入口9通入电池管的管内、空气通入管外时，内支撑管6是负极，外支撑管1是正极，它们之间绝缘，并分别与导线11连接。上、下两个连接体10把内支撑管和外支撑管连接在一起，该连接体是电子绝缘材料。为了便于组装及维修，内、外支撑管可采用分段式，电极电解质管和内、外连接环按通常工艺轻度烧结在一起。内、外连接环分别作为电池管相邻的燃料气室和相邻的空气室的间隔体。
组装电池管时，先把电极电解质管和内、外连接环按通常工艺轻度烧结在一起，然后，再把内、外支撑管装上并用连接体固定连接，最后，把作为正、负极的外、内支撑管与导线连接。
电池管工作时，燃料气由燃料气入口进入电池内部，透过内支撑管上的孔进入各燃料室。与此同时也有废燃料气和空气分别从燃料气室和空气室流出，始终保持燃料气和空气的新鲜程度，电池管在600—1000℃可以发电，电流经内、外支撑管由导线引出，每根电池管可以单独工作，也可以把它们组装成电池堆。
权利要求1.一种固体燃料电池管，其特征在于它是由内支撑管(6)、外支撑管(1)、内连接环(7)、外连接环(3)、电极电解质管(5)、导线(11)和连接体(10)构成，相临两个电极电解质管(5)用内、外连接环(7)、(3)固定，相邻的内、外连接环(7)、(3)之间各自形成燃料气室(8)和空气室(4)，空气室(4)和燃料气室(8)由内、外支撑管(6)、(1)封闭，内、外支撑管的管壁开有通气孔(2)并由连接体(10)固定，导线(11)连接内、外支撑管(6)、(1)。
2.根据权利要求1所述的固体燃料电池管，其特征在于在内支撑管(6)的外侧和外支撑管(1)的内侧接触设有铜网(12)。
专利摘要一种固体燃料电池管,包括内支撑管、外支撑管、内连接环、外连接环、电极电解质管、导线和连接体,相邻两个电极电解质管用内、外连接环固定,相邻的内、外连接环之间各自形成燃料气室和空气室,空气室和燃料气室由内、外支撑管封闭,内、外支撑管的管壁开有通气孔并由连接体固定,导线连接内、外支撑管。本实用新型结构简单、性能稳定、输出功率大,以煤气、天然气、甲醇、乙醇为燃料均可,以氢气为燃料时的功率密度达到了200mW/cm
文档编号H01M8/10GK2475148SQ0121212
公开日2002年1月30日 申请日期2001年3月15日 优先权日2001年3月15日
发明者胡建东, 郭作兴, 王红颖, 陈积伟, 连建设 申请人:胡建东