一种板式固体氧化物燃料电池电堆组及装置的制作方法

本技术涉及固体氧化物燃料电池电堆，具体而言，涉及一种板式固体氧化物燃料电池电堆组及装置。

背景技术：

1、现在市场上常用的板式固体氧化物燃料电池堆的内部结构以连接体、密封件、单电池为一个单元体，密封件夹在连接体和单电池之间，为一矩形环状结构，主要用于防止气体泄漏。高温放电时，连接体与单电池之间的电子收集(集流)通过中间部分连接体上的条状凸台来完成，凸台间的凹槽则用于气体的传输。实际应用中，常在与连接体相接触的电池表面涂上一层缓冲层，缓冲层具有一定的可压缩性，在缓冲层的作用下连接体与电池间的接触面积大为增加，集流效果也大大增强。

2、因此，在原有的板式电池堆结构中，必须预先设定好缓冲层厚度以及缓冲层的可压缩高度，在此基础上再设定密封材料的原始厚度和高温烧结后的密封层厚度。只有匹配好缓冲层和密封材料两者的厚度，才能同时具备好的集流和好的密封。

3、但是，上述结构在实际应用中匹配的精准度很难达到，这主要是缓冲层在高温下已基本硬化，其能够协调的厚度非常有限，同时，单电池的表面平整度也不完全一致，每个电池堆单元相互之间的匹配厚度存在差异。对批量化的电池堆生产而言，只能选取合适的参数进行作业，从而造成成品电池堆因接触不良而性能降低或者因界面漏气而开裂失效。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种板式固体氧化物燃料电池电堆组，通过改进连接件的结构，在实现良好集流的同时也获得了良好的密封效果。

2、本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种板式固体氧化物燃料电池电堆组，包括从上到下依次层叠的连接件、密封件和单电池，所述连接件包括连接层，所述连接层的上下表面固定设置有弹性导电层。

3、本实用新型通过对连接层进行改进，在与电池表面相接触的连接层两侧表面上增加一层弹性导电层，能确保其在高温下具有可压缩性的同时又具备导电性，不仅可以提高接触效果，还可以实现电子收集，合二为一从而大大增强集流效果。

4、作为优选，所述弹性导电层呈波浪形设置，且位于所述连接层两侧的弹性导电层的波峰上下对称。高温下波浪形弹性导电层仍能保持其固有形状，使其塑性比常温要提高很多，形变应力值也大为降低，在一定程度上提高其可压缩性。

5、作为优选，所述弹性导电层的材料为金属。金属中含有可以自由移动的电子，自由电子在金属内做不规则运动，如果对它施加外电场，自由电子便会做定向移动，电子定向运动会形成电流，从而使金属导电，金属因此具有良好的导电性。

6、作为优选，所述弹性导电层表面有多个孔隙。多个空隙可以使气体输送通道具有可调性，通过调节可压缩性物质的厚度、曲率以及密度等可以将气孔率和接触性优化至完美的状态。

7、作为优选，两个所述弹性导电层远离所述连接层的表面固定设置有防护涂层。

8、作为优选，所述防护涂层的材料选自la0.8sr0.2mno3、(la,sr)(co,fe)o3、mco中的一种。上述材料对02的还原具有很高的催化性，同时还具有良好的稳定性以及与电解质良好的相容性。

9、本实用新型的另一个目的在于提供一种板式固体氧化物燃料电池电堆装置，包括板式固体氧化物燃料电池电堆组，且两个所述板式固体氧化物燃料电池电堆组之间固定设置有密封件。

10、引入弹片后电池堆阴阳极间的集流密封匹配的公差范围增大，弥补了因单电池平整度不均一带来的困扰，使电池堆在实现良好密封的同时集流效果也得到强化，同时，由于可压缩性物质的引入使密封和集流厚度匹配所需的精准度大为下降，从而降低了板式固体氧化物燃料电池堆的制备难度，使板式固体氧化物燃料电池电堆装置的性能水平大为提高。

技术特征：

1.一种板式固体氧化物燃料电池电堆组，其特征在于，包括从上到下依次层叠的连接件(1)、密封件(2)和单电池(3)，所述连接件(1)包括连接层(11)，所述连接层(11)的上下表面固定设置有弹性导电层(12)。

2.如权利要求1所述的板式固体氧化物燃料电池电堆组，其特征在于，所述弹性导电层(12)呈波浪形设置，且位于所述连接层(11)两侧的弹性导电层(12)的波峰上下对称。

3.如权利要求1所述的板式固体氧化物燃料电池电堆组，其特征在于，所述弹性导电层(12)的材料为金属。

4.如权利要求1所述的板式固体氧化物燃料电池电堆组，其特征在于，所述弹性导电层(12)表面有多个孔隙。

5.如权利要求1所述的板式固体氧化物燃料电池电堆组，其特征在于，两个所述弹性导电层(12)远离所述连接层(11)的表面固定设置有防护涂层。

6.如权利要求5所述的板式固体氧化物燃料电池电堆组，其特征在于，所述防护涂层的材料选自la0.8sr0.2mno3、(la,sr)(co,fe)o3、mco中的一种。

7.一种板式固体氧化物燃料电池电堆装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的板式固体氧化物燃料电池电堆组，且两个所述板式固体氧化物燃料电池电堆组之间固定设置有密封件(2)。

技术总结
本技术提供了一种板式固体氧化物燃料电池电堆组，包括从上到下依次层叠的连接件、密封件和单电池，连接件包括连接层，连接层的上下表面固定设置有弹性导电层，本技术通过对连接层进行改进，在与电池表面相接触的连接层两侧表面上增加一层弹性导电层，能确保其在高温下具有可压缩性的同时又具备导电性，不仅可以提高接触效果，还可以实现电子收集，合二为一从而大大增强集流效果。

技术研发人员：官万兵,刘武,王建新,杨钧
受保护的技术使用者：浙江氢邦科技有限公司
技术研发日：20221220
技术公布日：2024/1/12