【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池，特别是涉及一种固体氧化物电池电堆以及一种固体氧化物电池电堆阵列。
技术介绍
1、氢能及燃料电池技术作为促进经济社会实现低碳环保发展的重要创新技术，是我国应对全球气候变化、保障国家能源供应安全和实现可持续发展的战略选择。近年来，氢能与燃料电池技术已成为我国能源战略的重要发展方向。燃料电池的种类有质子交换膜燃料电池，固体氧化物燃料电池和碱性燃料电池等。固体氧化物燃料电池(solid oxidefuelcells,sofcs)作为一种全固体燃料电池，是一种高效洁净的能源技术，能够直接将甲烷，氢气等燃料的化学能直接转变为电能或热能，而不产生任何有害物质。sofc具有功率可调，连续稳定，尾气排放低，联合发电效率高，电池成本低等优势，适用于小型家用电源，分布式电站，军用便携式电源系统等领域。在21世纪能源短缺和对环境保护严格要求的背景下，sofc对环境无污染的新能源技术具有重要的研究价值，受到各领域广泛的关注。
2、sofc电堆的结构主要分为平板式、圆管式和平管式。平板式sofc的空间利用率高，制备相对简单，但启动和停机较长；圆管式sofc抗热冲击性强，启动和停机较短，但空间利用率和体积功率密度低；平管式sofc兼具平板和圆管的结构优势，是sofc技术重要发展方向之一，其厚的支撑阳极使得电池机械强度大幅提高，抗热冲击性能强，也提高了电池长期运行稳定性。
3、但是在现有技术中，固体氧化物电池电堆通常分为设置在内部串联的燃料电池，以及集成在外部的气腔。该结构的气密性通常较差，且不便于不同固体氧化物
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种固体氧化物电池电堆，其密封性好，便于集成；本专利技术的另一目的在于提供一种固体氧化物电池电堆阵列，其密封性好，集成度高。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种固体氧化物电池电堆，包括：
3、由多个电堆重复模块堆叠而成的电堆结构；
4、所述电堆重复模块包括堆重叠的电池单元和连接板，所述电池单元包括燃料电池和套设在所述燃料电池外周部的间隔板，所述间隔板与所述燃料电池之间形成有燃料流通区和空气流通区；所述连接板的阴极面朝向所述燃料电池的阴极设置，所述连接板对应所述燃料流通区设置有第一通孔，以在所述电堆结构中形成连通所述燃料流通区的燃料通道；所述连接板对应所述空气流通区设置有第二通孔，以在所述电堆结构中形成连通所述空气流通区的空气通道；
5、所述燃料电池内部与所述燃料通道连通，所述连接板的阴极面形成有空气流道，所述空气流道与所述空气通道连通。
6、可选的，所述燃料流通区包括第一燃料流通区和第二燃料流通区，所述燃料电池的入料孔与所述第一燃料流通区连通，所述燃料电池的出料孔与所述第二燃料流通区连通；
7、所述空气流通区包括第一空气流通区和第二空气流通区，所述空气流道的入气端与所述第一空气流通区连通，所述空气流道的出气端与所述第二空气流通区连通；
8、所述第一通孔包括对应所述第一燃料流通区的第一入料孔，在所述电堆结构中形成连通所述第一燃料流通区的燃料进入通道；和对应所述第二燃料流通区的第一出料孔，在所述电堆结构中形成连通所述第二燃料流通区的燃料排出通道；
9、所述第二通孔包括对应所述第一空气流通区的第二入气孔，在所述电堆结构中形成连通所述第一空气流通区的空气进入通道；和对应所述第二空气流通区的第二出气孔，在所述电堆结构中形成连通所述第二空气流通区的空气排出通道。
10、可选的，所述第一燃料流通区和所述第二燃料流通区位于所述燃料电池相对的两侧，所述第一空气流通区和所述第二空气流通区位于所述燃料电池相对的两侧。
11、可选的，所述燃料进入通道、所述燃料排出通道、所述空气进入通道和所述空气排出通道均连接有气管。
12、可选的，所述电堆结构的顶部设置有顶部气体集流板，所述电堆结构的底部设置有底部气体集流板，所述燃料进入通道和所述燃料排出通道所连接的气管中，一根所述气管连接所述顶部气体集流板，另一根所述气管连接所述底部气体集流板；
13、所述空气进入通道和所述空气排出通道所连接的气管中，一根所述气管连接所述顶部气体集流板，另一根所述气管连接所述底部气体集流板。
14、可选的，所述顶部气体集流板背向所述电堆结构一侧设置有顶部绝缘板，所述顶部绝缘板背向所述电堆结构一侧设置有顶部加压板；
15、所述底部气体集流板背向所述电堆结构一侧设置有底部绝缘板，所述底部绝缘板背向所述电堆结构一侧设置有底部加压板。
16、可选的，所述间隔板外边沿的尺寸与所述连接板的尺寸相同。
17、可选的，所述连接板设置有对应所述燃料电池轮廓边沿的定位凸台。
18、可选的，所述定位凸台延伸至所述燃料流通区或所述空气流通区。
19、可选的，所述连接板的阴极面和阳极面均设置有所述定位凸台。
20、本专利技术还提供了一种固体氧化物电池电堆阵列，包括多个如上述任一项所述的固体氧化物电池电堆，多个所述固体氧化物电池电堆中的电堆结构沿厚度方向堆叠。
21、可选的，沿所述固体氧化物电池电堆的堆叠方向，前一所述电堆结构中燃料通道的出料端，与后一所述电堆结构中燃料通道的入料端对接；前一所述电堆结构中空气通道的出气端，与后一所述电堆结构中空气通道的入气端对接。
22、本专利技术所提供的一种固体氧化物电池电堆，包括：由多个电堆重复模块堆叠而成的电堆结构；电堆重复模块包括堆重叠的电池单元和连接板，电池单元包括燃料电池和套设在燃料电池外周部的间隔板，间隔板与燃料电池之间形成有燃料流通区和空气流通区；连接板的阴极面朝向燃料电池的阴极设置，连接板对应燃料流通区设置有第一通孔，以在电堆结构中形成连通燃料流通区的燃料通道；连接板对应空气流通区设置有第二通孔，以在电堆结构中形成连通空气流通区的空气通道；燃料电池内部与燃料通道连通，连接板的阴极面形成有空气流道，空气流道与空气通道连通。
23、通过将燃料通道与空气通道集成在电堆结构内部，可以避免在电堆结构外部另行设置气腔，仅通过垂直堆叠的电堆结构中层与层之间的密封就可以保证固体氧化物电池电堆整体具有足够的密封性，从而使得固体氧化物电池电堆具有良好的密封性；同时由于取消了外部设置的气腔，使得固体氧化物电池电堆的结构更加的紧密，从而更加便于固体氧化物电池电堆之间的集成。
24、本专利技术还提供了一种固体氧化物电池电堆阵列，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。
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1.一种固体氧化物电池电堆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述燃料流通区包括第一燃料流通区和第二燃料流通区，所述燃料电池的入料孔与所述第一燃料流通区连通，所述燃料电池的出料孔与所述第二燃料流通区连通；
3.根据权利要求2所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述第一燃料流通区和所述第二燃料流通区位于所述燃料电池相对的两侧，所述第一空气流通区和所述第二空气流通区位于所述燃料电池相对的两侧。
4.根据权利要求2所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述燃料进入通道、所述燃料排出通道、所述空气进入通道和所述空气排出通道均连接有气管。
5.根据权利要求4所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述电堆结构的顶部设置有顶部气体集流板，所述电堆结构的底部设置有底部气体集流板，所述燃料进入通道和所述燃料排出通道所连接的气管中，一根所述气管连接所述顶部气体集流板，另一根所述气管连接所述底部气体集流板；
6.根据权利要求5所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述顶部气体集流板背向所述电堆结构一
7.根据权利要求1所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述间隔板外边沿的尺寸与所述连接板的尺寸相同。
8.根据权利要求1至7任一项权利要求所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述连接板设置有对应所述燃料电池轮廓边沿的定位凸台。
9.根据权利要求8所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述定位凸台延伸至所述燃料流通区或所述空气流通区。
10.根据权利要求8所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述连接板的阴极面和阳极面均设置有所述定位凸台。
11.一种固体氧化物电池电堆阵列，其特征在于，包括多个如权利要求1至10任一项权利要求所述的固体氧化物电池电堆，多个所述固体氧化物电池电堆中的电堆结构沿厚度方向堆叠。
12.根据权利要求11所述的固体氧化物电池电堆阵列，其特征在于，沿所述固体氧化物电池电堆的堆叠方向，前一所述电堆结构中燃料通道的出料端，与后一所述电堆结构中燃料通道的入料端对接；前一所述电堆结构中空气通道的出气端，与后一所述电堆结构中空气通道的入气端对接。
...【技术特征摘要】
1.一种固体氧化物电池电堆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述燃料流通区包括第一燃料流通区和第二燃料流通区，所述燃料电池的入料孔与所述第一燃料流通区连通，所述燃料电池的出料孔与所述第二燃料流通区连通；
3.根据权利要求2所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述第一燃料流通区和所述第二燃料流通区位于所述燃料电池相对的两侧，所述第一空气流通区和所述第二空气流通区位于所述燃料电池相对的两侧。
4.根据权利要求2所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述燃料进入通道、所述燃料排出通道、所述空气进入通道和所述空气排出通道均连接有气管。
5.根据权利要求4所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述电堆结构的顶部设置有顶部气体集流板，所述电堆结构的底部设置有底部气体集流板，所述燃料进入通道和所述燃料排出通道所连接的气管中，一根所述气管连接所述顶部气体集流板，另一根所述气管连接所述底部气体集流板；
6.根据权利要求5所述的固体氧化物电池电堆，其特征在于，所述顶部气体集流板背向所述电堆结构一侧设置有顶部...
【专利技术属性】
技术研发人员：官万兵，王成田，刘武，韩贝贝，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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