一种固体氧化物燃料电池单元组的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别是关于一种固体氧化物燃料电池单元组。
【背景技术】
[0002]固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, S0FC)是一种新的能源利用形式，具有低碳高效和适用性广等优点。目前SOFC全球范围内迅速发展，成为各国新能源领域研宄和推广的热点和重点。
[0003]SOFC单电池所能提供的电压仅为IV左右，所提供的输出电流也有限，因此要将SOFC单电池通过串联和并联进行组合形成电池堆，从而提高输出电压和电流。目前SOFC堆主要有管式和平板式两种结构。管式结构具有结构坚固，不需要高温密封，容易联接等优点，但是存在内阻大，单位体积和单位重量能量输出低和生产成本高的缺点。平板式结构是近期发展的热点，相对于管式结构，平板式结构具有内阻小，能量密度高，生产成本低，结构灵活的优势，但也存在高温封接困难，内部热应力高的缺点。
[0004]为了克服传统的管式和平板式结构设计的缺点，一些新的结构设计被提出。例如，中国实用新型专利公开号CN101043083A，公开了一种平管式的固体氧化物燃料电池堆构件，在该专利中公开了在管式的固体氧化物燃料电池的基础之上，使得环形导体框架具有至少一侧的平面，用以放置单电池的阳极以及电解质和阴极。该设计综合了管式和平板式结构的有点，并且避免了两者的缺点。
[0005]但是本实用新型的实用新型人发现上述现有技术还存在一些问题，平板式固体氧化物燃料电池堆使用双极板进行堆叠，如果其中一个双极板上的单电池片阳极或者其对应的单电池片阴极损坏整个电池堆都将报废，使用成本较高，并且浪费资源。
[0006]对于现有平管式固体氧化物燃料电池来说，由于通过单电池片的阴极暴露在空气中进行反应，因此其反应效率不高。
【实用新型内容】
[0007]为了解决现有技术中平板式、管式或者平管式固体氧化物燃料电池的上述问题，提供了一种固体氧化物燃料电池单元组，当某一个电池单元组损坏均可以单独更换一个电池单元组而不必报废整个燃料电池堆。
[0008]本实用新型实施例提供了一种固体氧化物燃料电池单元组，包括，
[0009]阳极连接体，阴极连接体，单电池片；
[0010]所述单电池片的阳极与所述阳极连接体相连接，所述单电池片的阴极与所述阴极连接体相连接，在所述单电池片阳极和阴极之间还具有电解质；
[0011]其中，所述阴极连接体为一具有导气管的封闭壳体，在与所述单电池片的阴极相连接一侧的封闭壳体具有导气孔，所述阴极连接体封闭壳体内的氧化气体通过所述导气孔与所述单电池片的阴极接触。
[0012]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的一个进一步的方面，所述阴极连接体和所述阳极连接体呈方形，或者圆形，或者椭圆形。
[0013]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的再一个进一步的方面，所述阳极连接体为一具有导气管的封闭壳体，在与所述单电池片的阳极相连接一侧的封闭壳体具有导气孔，所述单电池片的阳极完全覆盖所述阳极连接体的导气孔并密封连接，所述阳极连接体封闭壳体内的燃料气体通过所述导气孔与所述单电池片的阳极接触。
[0014]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阳极连接体封闭壳体的至少一侧具有导气孔，所述导气孔由对应的单电池片的阳极完全覆盖并密封连接。
[0015]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阴极连接体具有至少2个电池片区及电池片区之间的连接区，将所述单电池片分为至少2个单电池片，分别对应于所述每个电池片区。
[0016]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阴极连接体电池片区的导气孔面积占整个阴极连接体电池片区面积的20% -99%。
[0017]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阴极连接体电池片区的导气孔占整个阴极连接体电池片区40% -70%。
[0018]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述电池片区的平面高于所述连接区的平面，所述电池片区接触所述单电池片的阴极。
[0019]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阴极连接体的电池片区高于所述阴极连接体的连接区0.3mm至5_。
[0020]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阴极连接体的电池片区高于所述阴极连接体的连接区0.3mm-2mm。
[0021]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阴极连接体的电池片区通过导电氧化物、导电金属、柔性导电材料与与所述单电池片的阴极相连接。
[0022]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阳极连接体具有至少2个电池片区及电池片区之间的连接区，将所述单电池片分为至少2个单电池片，分别对应于所述每个电池片区。
[0023]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阳极连接体电池片区的导气孔占所述阳极连接体电池片区面积的20% -90%。
[0024]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阳极连接体电池片区的导气孔占所述阳极连接体电池片区面积的40% -70% ο
[0025]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述电池片区的平面高于所述连接区的平面，所述电池片区接触所述单电池片的阳极。
[0026]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阳极连接体的电池片区高于所述阳极连接体的连接区0.5_至5_。
[0027]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阳极连接体的电池片区高于所述阳极连接体的连接区0.5_-2_。
[0028]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阳极连接体的电池片区通过钎焊方式与所述单电池片的阳极密封连接。
[0029]根据本实用新型实施例所述的一种固体氧化物燃料电池单元组的另一个进一步的方面，所述阳极连接体的电池片区通过柔性导电材料与所述单电池片的阳极接触。
[0030]通过上述实施例的一种固体氧化物燃料电池单元组，通过上述实施例的固体氧化物燃料电池，当阴极连接体或者阳极连接体在损坏时可以单独更换，并不影响整个燃料电池堆；由于阴极连接体的特殊结构可以更加有效的向固体氧化物燃料电池的阴极输送空气，并且实现了气体可控，提高了反应效率。
【附图说明】
[0031]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，