一种便携燃料电池发电装置的制作方法

本实用新型属于固体氧化物燃料电池领域，具体涉及一种便携燃料电池发电装置。

背景技术：

目前便携电源主要为锂电池，太阳能电池以及一次性电池。锂电池由于需要定时充电，受地理位置影响，太阳能电池需要太阳直射条件充电，在野外太阳能电池、锂电池的使用收到了巨大的限制。针对目前便携电源存在的充电问题，受天气、环境、等因素影响，不能够完成全天候的充电。该发明属于固体氧化物燃料电池堆。固体氧化物燃料电池（SOFC）是新发展起来的一类燃料电池，它除了具备传统燃料电池的高效率、低污染等优点之外，还具有其本身独有的特点，比如燃料适应性广、能量转化率高等，在能源问题日趋紧张的今天，便携燃料电池发电装置的研究受到世界各国的高度重视。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种结构合理、燃料适应性广、使用方便、能量转化率高的便携燃料电池发电装置。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：一种便携燃料电池发电装置，包括液化气燃烧罐，保温套外壳，管式燃料电池阵列，所述管式燃料电池阵列设置在保温套外壳内部，所述液化气燃烧罐设置在保温套外壳下部，其特征在于： 所述管式燃料电池阵列由管式燃料电池串联构成，所述保温套外壳左右两个侧壁上对称设置有管式燃料电池的安装孔洞，并且四周侧壁内侧设置有氧化铝纤维保温板，顶部设置有透气孔洞。

所述管式燃料电池为阴极支撑管式氧化物燃料电池，所述燃料电池为通心管状结构，其管壁从里到外由阴极管、电解质层、阳极层构成。

所述阴极管为SDC-LSCF复合材料、电解质层为SDC材料、阳极层为Ni-SDC复合金属陶瓷材料。

所述阴极管内表面设置有电流收集层，所述阳极层外表面设置有导电涂层。

所述管式燃料电池的电流收集层与导电涂层通过铜丝或铁丝或银丝串联。

所述电流收集层为Ag 涂层材料，所述导电涂层为多孔Ru导电材料。

所述管式燃料电池的阳极层与保温套外壳之间设置有云母片。

所述阴极管的直径为8mm，长度为10cm，电解质层的厚度为20～30um，阳极层的厚度20um。

所述保温套外壳为316或314不锈钢材料，其厚度为1～3mm，其外壳尺寸为9×9×9cm；所述安装孔洞的直径为8.5mm；所述氧化铝纤维保温板的厚度为3～10mm。

所述管式燃料电池阵列中管式燃料电池的数量为9个，所述安装孔洞的数量为9对。

所述液化气燃烧罐的加热温度为600～800^oC。

本实用新型采用传统的固体氧化物燃料电池，通过阴极管和阳极层的串联，制备了管式燃料电池阵列，该电池阵列直接采用液化气火焰加热，该火焰气氛在阳极层发生反应后与电池管中阴极层发生的氧离子反应，直接放出电能。该电池阵列的输出功率可达到10～30W，可以维持在户外维持小型电子设备的运行，因此具有广阔的市场前景。

附图说明

图1是本实用新便携燃料电池发电装置的结构示意图；

图2是图2的侧面视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

以Ni-SDC/SDC/SDC-LSCF燃料电池作为阴极支撑管式氧化物燃料电池为例，阴极采用SDC-La_0.8Sr_0.2Co_0.2Fe_0.8O₃复合材料，按照3：7比列混合,再采用注浆工艺制备成SDC-LSCF复合阴极管，该阴极管直径8mm，长度10cm，烧结温度为1200^oC；将纳米纳米SDC电解质材料喷涂到电池阴极管外表面，涂层厚度25µm，并在1200^oC烧结；阳极采用NiO、SDC按照质量比配置7:3的阳极,采用喷涂方法喷涂在电解质外表面，涂层厚度20µm，并在1200^oC烧结，制得开路电压为1V的管式燃料电池。

将管式燃料电池置于在氢气气保护下，于500^oC采用还原气氛加热1h，在阳极表层印刷多孔Ru导电材料，阴极表面印刷Ag 涂层材料，然后采用银丝和银胶将每个管式燃料电池的Ag 涂层材料与另一个管式燃料电池的多孔Ru导电材料串联；

采用厚度为2mm的314不锈钢材料制成外壳尺寸为9×9×9cm的保温套外壳，并在其左右两个侧壁上对称钻有直径为8.5mm的管式燃料电池安装孔，洞，并且四周侧壁内侧采用螺丝固定的方式固定有厚度为6mm的氧化铝纤维保温板。

本实用新型新便携燃料电池发电装置的使用方法：首先将9个管式燃料电池分别安装在保温套外壳的9对安装孔内，然后通过银丝和银胶将9个管式燃料电池进行串联，组成管式燃料电池阵列，然后点燃液化气燃烧罐，利用液化气火焰对其进行加热，加热温度为700^oC，使得管式燃料电池阵列对外输出20W的功率，用以维持小型电子设备的运行。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型保护范围并不局限于此，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。