本实用新型专利技术涉及一种工作温度为中温（６００～８００℃）的平板式电池堆。其技术方案是：将加热器［２］置于堆内的电池堆极板［８］的气体流道［１］内，固定或悬挂在电池堆上盖［７］上，加热器［２］的导线［３］由堆内引出与电源连接，导线［３］与导线［３］出口之间填充密封绝缘隔热材料［４］，温度控制仪［９］与加热器［２］、热电偶［６］相连。加热器［２］的电加热体［１１］可以由细铂丝密绕而成或用铂浆丝网印刷，细铂丝直径小于０．２ｍｍ，排列间距小于０．２ｍｍ，细铂丝表面预涂陶瓷绝缘粉料。绝缘体［１０］采用以Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］为主的陶瓷粉成型后烧结而成。本实用新型专利技术具有结构简单、热效率高、快速启动、在热循环情况下实现有效的压紧密封又不产生过大的热应力的特点。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
专利说明 一、
本技术涉及一种固体氧化物燃料电池(SOFC)。尤其涉及一种工作温度为中温(600～800℃)的平板式电池堆。二
技术介绍
目前关于SOFC电池堆的结构主要有四种管式、钟带式、平板式、叠片波纹板式。按工作温度可分为高温堆和中温堆，高温堆主要采取管式结构，而现在中温堆已成为发展的方向，中温堆主要采用平板式结构。无论何种堆都必须解决气体(燃料气、氧化气)密封和分隔、电流收集传导、冷热循环、预热与保温等问题。其中系统启动时的预热方式是电池堆设计的难点之一，因为外部预热(电或燃气加热)不仅热效率低，而且由于高温蠕变会带来密封和紧固的困难；在外部加热入口气时，由加热的气体将热量传给电池堆内各部件，使之达到反应温度，但气体传热速度太小，赶不上部件的热损失，不能使反应气体在到达电池堆内保持应有的温度。用于SOFC的预热技术有外加热和内加热两种。外加热如高温固体氧化物燃料电池的高温封接材料及封接技术(CN 99104482)给出了一种玻璃态密封材料；一种固体氧化物燃料电池堆的阳极膜-连接板结构(CN 99252052)提出高温密封仍采用玻璃态材料，连接板和阳极膜间用多孔镍过渡；一种固体氧化物燃料电池堆用的复合连接板及制造方法(CN 01112688)提出一种复合连接板即靠阴极铬酸锶镧涂层/铬基耐热合金/靠阳极金属镍涂层的三文治结构；一种固体氧化物燃料电池堆模块(CN 02229505.4)提出了一种外加热方式。上述方式的特点是把加热区和紧固区相对分开，一定程度上可以缓解高温蠕变，但是结构复杂，热效率低，且只能用于测试装置而不能用于成品电池堆。内置加热的技术有一种新型的加热器(CN 00243412.1)、一种电加热器(CN01241537.5)、带内置加热器的摩托车把手(CN 95107593.4)等技术提出了一种内置加热器的方法，但是这些内置加热器都没有应用到600～800℃的工作环境。三
技术实现思路
本技术的目的是提供一种内置加热、结构简单、热效率高、快速启动、在热循环情况下实现有效的压紧密封又不产生过大的热应力的平板式中温SOFC电池堆。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是将加热器置于堆内的电池堆极板的气体流道内，固定或悬挂在电池堆上盖上，加热器的导线由堆内引出与电源连接，导线与导线出口之间填充密封绝缘隔热材料；温度控制仪与加热器、热电偶相连。加热器由电加热体、绝缘体组成，电加热体可以由细铂丝密绕而成或用铂浆丝网印刷；绝缘体采用以Al2O3为主的陶瓷成型后烧结而成。加热器的厚度为气体流道宽度的1/2～1/3，长度与电池堆极板]的高度的和相近。由细铂丝密绕而成的电加热体的细铂丝直径小于0.2mm，排列间距小于0.2mm，细铂丝表面预涂陶瓷绝缘粉料。由铂浆丝网印刷而成的电加热体是在Al2O3陶瓷成型坯体基片上用与细铂丝绕制相类似图案的丝网印制铂浆高温烧结后形成。由于采用上述技术方案，本技术具有结构简单、热效率高、快速启动、在热循环情况下实现有效的压紧密封又不产生过大的热应力的特点附图说明图1是本技术的一种结构示意图；图2是本技术用的一种温度控制示意图；图3是本技术用的一种加热器示意图；五、 具体实施方式图1是本技术的一种内置加热器结构示意图，将加热器如图所示置于堆内的电池堆极板的气体流道内，固定在电池堆上盖上的通气管道上，通气管道与导线之间填充密封绝缘隔热材料，加热器的导线由通气管道内引出与电源连接。温度控制可由堆内的热电偶反馈控制，也可由铂电热丝自身的电阻反馈控制。热电偶反馈控制如图2所示，温度控制仪与加热器、热电偶相连。加热器如图3所示，由电加热体、绝缘体组成，电加热体可以由细铂丝密绕而成或用铂浆丝网印刷，绝缘体采用Al2O3粉成型后烧结而成。电加热体的细铂丝直径小于0.2mm，排列间距小于0.2mm，细铂丝表面预涂陶瓷绝缘粉料。由铂浆丝网印刷而成的电加热体是在Al2O3陶瓷成型坯体基片上用与细铂丝绕制相类似图案的丝网印制铂浆高温烧结后形成。本技术的加热器的尺寸要保证置于堆内层间气体流动畅通，内置加热器应做的非常小，使其能够方便可靠地置于堆内气体流道内，这样可以把电池堆加热到所需的温度而不明显影响气体的流动和分布。因此尺寸越小越好。故实施例的加热器的厚度为气体流道宽度的1/3，长度等于与电池堆极板的高度之和。权利要求1.一种平板式中温固体氧化物燃料电池堆，其特征在于将加热器置于堆内的电池堆极板的气体流道内，固定或悬挂在电池堆上盖上，加热器的导线由堆内引出与电源连接，导线与导线出口之间填充密封绝缘隔热材料，温度控制仪与加热器、热电偶相连。2.根据权利要求1所述的平板式中温固体氧化物燃料电池堆，其特征在于所述的加热器由电加热体和绝缘体组成，电加热体可以由细铂丝密绕而成或用铂浆丝网印刷，绝缘体采用以Al2O3为主的陶瓷粉成型后烧结而成。3.根据权利要求1和2所述的平板式中温固体氧化物燃料电池堆，其特征在于所述的加热器的厚度为气体流道宽度的1/3～1/2，长度与电池堆极板的高度之和相近。4.根据权利要求2所述的平板式中温固体氧化物燃料电池堆，其特征在于所述的由细铂丝密绕而成的电加热体的细铂丝直径小于0.2mm，排列间距小于0.2mm，细铂丝表面预涂陶瓷绝缘粉料。5.根据权利要求2所述的平板式中温固体氧化物燃料电池堆，其特征在于所述的由铂浆丝网印刷而成的电加热体是在Al2O3陶瓷成型坯体基片上用与细铂丝绕制相类似图案的丝网印制铂浆高温烧结后形成。专利摘要本技术涉及一种工作温度为中温(600～800℃)的平板式电池堆。其技术方案是将加热器置于堆内的电池堆极板的气体流道内，固定或悬挂在电池堆上盖上，加热器的导线由堆内引出与电源连接，导线与导线出口之间填充密封绝缘隔热材料，温度控制仪与加热器、热电偶相连。加热器的电加热体可以由细铂丝密绕而成或用铂浆丝网印刷，细铂丝直径小于0.2mm，排列间距小于0.2mm，细铂丝表面预涂陶瓷绝缘粉料。绝缘体采用以Al文档编号H01M8/10GK2713655SQ200420076000公开日2005年7月27日 申请日期2004年7月16日 优先权日2004年7月16日专利技术者谢光远 申请人:武汉科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种平板式中温固体氧化物燃料电池堆，其特征在于将加热器［２］置于堆内的电池堆极板［８］的气体流道［１］内，固定或悬挂在电池堆上盖［７］上，加热器［２］的导线［３］由堆内引出与电源连接，导线［３］与导线［３］出口之间填充密封绝缘隔热材料［４］，温度控制仪［９］与加热器［２］、热电偶［６］相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢光远，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]
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