[发明专利]自密封金属扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构

权利要求书

1.一种自密封金属扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构，其特征在于，所述结构包括：绝缘层和由金属材料制备的扁管式支撑体；所述绝缘层是覆盖于所述扁管式支撑体的两平面上。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述金属扁管支撑体包括：自密封端、开口端、气体流道、致密密封区以及疏松多孔区；

所述气体流道位于金属扁管内部；所述气体流道进出口均位于开口端；

所述疏松多孔区为所述扁管式支撑体中被所述绝缘层覆盖的部位；

所述致密密封区为所述扁管式支撑体中未被所述绝缘层覆盖的部位；

所述疏松多孔区、气体流道以及致密密封区为一体化成型。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述金属扁管支撑体的材料为铁铬合金、纯铬或掺杂铬的混合金属；所述绝缘层为陶瓷材料，所述陶瓷材料包括：MgAl₂O₄、掺杂ZrO₂、CaTiO₃、ZrSiO₄、MgO中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述金属扁管支撑体是通过粉末压制成型或注浆成型再经烧结制备得到。

5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述绝缘层上分布有电池组，所述电池组由多个单电池通过连接体串联连接，形成U形形状；

其中，所述电池组中的第一个单电池的集流层和最后一个单电池的集流层，均位于所述开口端，分别用于电流的引入与引出。

6.根据权利要求5所述的结构，所述两平面包括第一平面和第二平面，其特征在于，所述结构还包括：第一电池组、第二电池组、第一集流层和第二集流层；

其中，所述绝缘层上分布有电池组，所述电池组由多个单电池通过连接体串联连接，形成U形形状，包括：

所述第一电池组分布于所述第一平面的绝缘层上，所述第二电池组分布于所述第二平面的绝缘层上；所述第一电池组和第二电池组均为由多个单电池串联连接成U形的电池组；

所述第一集流层包括第一阳极集流极和第一阴极集流极，所述第一阳极集流极与所述第一电池组中的第一个单电池A连接，所述第一阴极集流极与所述第一电池组中的最后一个单电池B连接；

第二集流层包括第二阳极集流极和第二阴极集流极，所述第二阳极集流极与所述第二电池组中的第一个单电池A连接，所述第二阴极集流极与所述第二电池组中的最后一个单电池B连接。

7.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述集流层由多孔导电层以及覆盖于所述多孔导电层表面的致密绝缘层组成；其中，所述多孔导电层的材料组成与电极材料组成相同，所述致密绝缘层的材料组成与电解质材料组成相同。

8.根据权利要求2或7所述的结构，其特征在于，所述疏松多孔区的气孔率介于20％-50％，所述致密区的显气孔率不高于5％。

9.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述两平面的间距为3mm-15mm；

所述两平面的宽度大于所述间距的3倍以上。

10.一种固体氧化物燃料电池/电解池电堆结构，其特征在于，所述电堆结构包括多组涵盖权利要求1-9所述的一种自密封的金属扁管支撑固体氧化物燃料电池/电解池所构成的电池堆结构。