【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体氧化物电池的，尤其涉及一种固体氧化物电池的气密性检测装置。
技术介绍
1、固体氧化物电池（soc）是基于陶瓷电解质隔膜的全固态能量转换装置，通过密封件的高温封接，单体电池与集流体、连接体等组件串联组成电堆。密封件的气密性是制约固体氧化物电池发展的瓶颈之一，目前一般采用压差法、压降法等物理手段检测密封件的气密性，这些方法需要搭建复杂的检测装置，而且不易保证施压的均匀性和结果的精确，一般需要进行多次实验减小误差。
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的气密性检测装置，该固体氧化物电池的气密性检测装置能原位定量表征密封件的封接气密性，检测成本低、精度高和可靠性高。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种固体氧化物电池的气密性检测装置，包括：位于上方的陶瓷氧泵、位于下方的第二电解质层和位于陶瓷氧泵和第二电解质层之间的密封件，所述陶瓷氧泵由依次叠置的第一多孔电极、第一电解质层和第二多孔电极组成，所述密封件与第一电解质层、第二电解质层围设形成一腔室，所述第二多孔电极位于腔室中；
3、所述第一电解质层、第二电解质层均为具有氧离子导电性的陶瓷材料，第一多孔电极和第二多孔电极是具有电子导电性材料或者氧离子电子混合导电性材料，所述氧离子电子混合导电性材料为la0.8sr0.2mno3-d；
4、第一电解质层和第二电解质层的厚度为10~1000微米，所述第一多孔电极和第二多孔电极的厚度为10~1000 微米，所述腔
5、还包括：恒电压源和电流表，此恒电压源的正极与电流表的正极连接，所述电流表的负极通过金属导线与陶瓷氧泵的第一多孔电极连接，所述恒电压源的负极通过金属导线与陶瓷氧泵的第二多孔电极连接，所述第一多孔电极、第一电解质层、第二多孔电极与恒电压源、电流表形成回路。
6、上述技术方案中进一步改进的方案如下：
7、1、上述方案中，所述具有氧离子导电性的陶瓷材料为氧化钇稳定氧化锆、氧化钪稳定氧化锆、氧化钐掺杂氧化铈、氧化钆掺杂氧化铈、锶镁共掺杂镓算镧、铒稳定氧化铋、掺杂锆酸钡或者掺杂铈酸钡，其中0<x<1，0<y<1，0<δ<1。
8、2、上述方案中，所述第一电解质层和第二电解质层的厚度为20~600微米。
9、3、上述方案中，所述第一多孔电极和第二多孔电极的厚度为20~500微米。
10、4、上述方案中，所述腔室的高度为200~1000微米。
11、5、上述方案中，所述密封件的厚度为200~1000微米。
12、6、上述方案中，所述密封件的厚度为200~1000微米。
13、7、上述方案中，所述金属导线为银导线或者铂导线。
14、8、上述方案中，所述恒电压源的输出电压为0.1~0.3 v。
15、9、上述方案中，所述陶瓷氧泵在500~850℃下工作。
16、由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
17、1、本专利技术固体氧化物电池的气密性检测装置，其电流表显示的稳态电流值直接反映密封件的气体泄露率，稳态电流值越低，密封件的气密性越高；其通过恒电位极化法，此装置能够精密原位检测固体氧化物电堆密封件的气密性，兼具低成本和操作简便等优势。
18、2、本专利技术固体氧化物电池的气密性检测装置，本专利技术通过一种电化学氧泵电池用玻璃密封件封接，利用在高温下氧泵电池电极上发生的氧还原反应泵出密封腔室内的氧气和外界泄露进密封腔的氧气达到的反应动力学平衡态，结合电化学工作站监测反应产生的稳态电流，而此稳态电流的大小就反应了该密封件的漏气程度。结合法拉第电解定律和电化学工作站检测的电流大小可计算得到泄漏量值。利用该方法和装置，可以实现在不同温度和压力下对固体氧化物电池泄漏率的定量表征。例如，在800℃的高温，加载压强0.23kpa的工况下，对用密封件封装的陶瓷氧泵装置气密性测试结果为：恒电位极化的电流平台极低，稳态电流大小仅仅只有50na，电流数量级为纳安级别。基于法拉第电解定律和电极反应方程，可计算得到该电流对应的泄漏量为2.6×10-7 ml3·min-1·cm-1，低于美国能源部seca计划规定的密封材料泄漏量标准值0.04 ml3·min-1·cm-1，显示出该温压和压力下，密封件200优良的密封能力。且到达氧泵电流平台时间较短，显示出快速高效的检测能力。故基于此方法可以定量检测出固体氧化物电池在运行过程中的密封性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：包括：位于上方的陶瓷氧泵（1）、位于下方的第二电解质层（2）和位于陶瓷氧泵（1）和第二电解质层（2）之间的密封件（3），所述陶瓷氧泵（1）由依次叠置的第一多孔电极（4）、第一电解质层（6）和第二多孔电极（5）组成，所述密封件（3）与第一电解质层（6）、第二电解质层（2）围设形成一腔室（7），所述第二多孔电极（5）位于腔室（7）中；
2.根据权利要求1所述的固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：所述具有氧离子导电性的陶瓷材料为氧化钇稳定氧化锆（Zr1-xYxO2−d）、氧化钪稳定氧化锆（Zr1-xScxO2−d）、氧化钐掺杂氧化铈（Ce1-xSmxO2−d）、氧化钆掺杂氧化铈（Ce1-xGdxO2−d）、锶镁共掺杂镓算镧（La1-xSrxGa1-yMgyO3−d）、铒稳定氧化铋（ErxBi2-xO3−d）、掺杂锆酸钡（BaZr1-xYxO3−d）或者掺杂铈酸钡（BaCe1-xYxO3−d），其中0<x<1，0<y<1，0<δ<1。
3.根据权利要求1所述的固体氧化物
4.根据权利要求1所述的固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：所述第一多孔电极（4）和第二多孔电极（5）的厚度为20~500微米。
5.根据权利要求1所述的固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：所述腔室（7）的高度为200~1000微米。
6.根据权利要求1所述的固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：所述密封件（3）的厚度为200~1000微米。
7.根据权利要求1所述的固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：所述密封件（3）的厚度为200~1000微米。
8.根据权利要求1所述的固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：所述金属导线为银导线或者铂导线。
9. 根据权利要求1所述的固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：所述恒电压源（8）的输出电压为0.1~0.3 V。
10.根据权利要求1所述的固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：所述陶瓷氧泵（1）在500~850℃下工作。
...【技术特征摘要】
1.一种固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：包括：位于上方的陶瓷氧泵（1）、位于下方的第二电解质层（2）和位于陶瓷氧泵（1）和第二电解质层（2）之间的密封件（3），所述陶瓷氧泵（1）由依次叠置的第一多孔电极（4）、第一电解质层（6）和第二多孔电极（5）组成，所述密封件（3）与第一电解质层（6）、第二电解质层（2）围设形成一腔室（7），所述第二多孔电极（5）位于腔室（7）中；
2.根据权利要求1所述的固体氧化物电池的气密性检测装置，其特征在于：所述具有氧离子导电性的陶瓷材料为氧化钇稳定氧化锆（zr1-xyxo2−d）、氧化钪稳定氧化锆（zr1-xscxo2−d）、氧化钐掺杂氧化铈（ce1-xsmxo2−d）、氧化钆掺杂氧化铈（ce1-xgdxo2−d）、锶镁共掺杂镓算镧（la1-xsrxga1-ymgyo3−d）、铒稳定氧化铋（erxbi2-xo3−d）、掺杂锆酸钡（bazr1-xyxo3−d）或者掺杂铈酸钡（bace1-xyxo3−d），其中0<x<1，0<y<1，0<δ<1。
3.根据权利要求1所述的固体氧化物电池的气...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。