[实用新型]一种固体氧化物燃料电池组结构

说明书

本实用新型涉及一种固体氧化物燃料电池组结构，属于燃料电池技术领域，具体包括燃料电池单元、进气布气箱和废气集气箱，所述进气布气箱和废气集气箱分别安装在燃料电池单元的两端，所述进气布气箱上设置有燃料气进气管和氧化剂气体进气管，所述废气集气箱上设置有燃料气废气出气管和氧化剂气体废气出气管；本实用新型结构简单，设计合理，制备工艺简单、成本低，输出功率高，可靠性好。

技术领域

本实用新型涉及一种固体氧化物燃料电池组结构，属于燃料电池技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对高能量密度的电源的需求日益增长，而传统的储能电池不能完全满足需求，因此，越来越多的研究兴趣转到具有高能量密度的燃料电池。燃料电池是一种将燃料中的化学能通过电化学反应直接转换成电能的装置。因整个过程不受卡诺循环的限制，其具有非常高的能量转换效率。其理论效率为燃料中的吉布斯自由能ΔfG与燃料所蕴含的化学能(焓)ΔfH之比。因过程无需高温高压的燃烧反应，且燃料气与氧气始终被电解质分隔在电池的两极，其污染物的排放量大大减少。因此，燃料电池技术是一种高效清洁的能量转换技术。

现有的燃料电池技术主要采用平板式SOFC和管式SOFC两种结构，虽然现有的平板式SOFC制备工艺、成本低，但是存在密封困难；管式SOFC能够依靠自身结构分隔燃料气和氧化气，无需高温密封，但是管式SOFC沿着环形电极流动，电流传输路径相对较长，导致损耗大，功率密度低。所以急需一种新型的固体氧化物燃料电池组结构。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，设计合理，制备工艺简单、成本低，输出功率高，可靠性好的固体氧化物燃料电池组结构。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为一种固体氧化物燃料电池组结构，包括燃料电池单元、进气布气箱和废气集气箱，所述进气布气箱和废气集气箱分别安装在燃料电池单元的两端，所述进气布气箱上设置有燃料气进气管和氧化剂气体进气管，所述废气集气箱上设置有燃料气废气出气管和氧化剂气体废气出气管；

所述燃料电池单元主要由壳体、阴极导电支撑板、阴极板、阳极板和电解介质层，所述壳体内安装有多个阴极导电支撑板，相邻两个所述阴极导电支撑板之间安装有两个燃料电池模块，每个所述燃料电池模块均为连续的W型结构，且均主要由阴极板、阳极板和设置在阴极板、阳极板之间的电解介质层构成，两个所述燃料电池模块的阳极板相接触，且两个阳极板之间形成多个燃料气通道，所述燃料电池模块的阴极板分别与阴极导电支撑板相接触，且阴极板与阴极导电支撑板之间形成多个氧化剂气体通道，多个所述阴极导电支撑板的一端通过导电连接杆相连接，另一端安装有阴极引出杆，多个所述阳极板通过阳极引出杆相连接，所述阴极引出杆和阳极引出杆均延伸至壳体的外部，所述燃料电池模块的两侧及阴极导电支撑板和壳体之间分别安装有绝缘陶瓷体。

优选的，所述进气布气箱和废气集气箱的结构相同，均主要由箱体、燃料气插管和氧化剂气体插管构成，所述箱体的底部设置有多个燃料气插管和氧化剂气体插管，多个所述燃料气插管和氧化剂气体插管分别用于插装在燃料气通道的两端、氧化剂气体通道的两端，所述箱体内设置有多个W型分隔板，所述W型分隔板分别位于燃料气插管和氧化剂气体插管的管口之间，所述箱体两侧的W型分隔板顶部分别通过第一连接板连接在箱体上，所述氧化剂气体插管管口两侧的W型分隔板底部通过第二连接板相连接，所述燃料气插管管口两侧的W型分隔板顶部通过第三连接板相连接，所述第二连接板、第三连接板的底部安装在箱体上，所述W型分隔板、第一连接板、第二连接板和第三连接板将箱体分隔成燃料气腔和氧化剂气体腔，所述箱体的顶部安装有密封盖，所述燃料气进气管和氧化剂气体进气管分别连接在燃料气腔和氧化剂气体腔上。

优选的，所述进气布气箱和废气集气箱的底部两侧分别设置有第一固定板，所述壳体的顶部和底部两侧分别设置有第二固定板，所述第一固定板和第二固定板之间通过螺栓相连接。