[发明专利]一种自紧式外流腔固体氧化物燃料电池电堆

摘要

本发明公开了一种自紧式外流腔固体氧化物燃料电池电堆，具有上下支撑板、金属连接体与燃料电池交替堆垛成的堆芯、带有卡槽的气流腔、气流腔紧固装置以及各部件间的密封材料。其中，气流腔紧固装置采用热膨胀系数(CTE)较电堆气流腔材料略低的耐热合金，卡槽设计可防止气流腔平移滑动。随着温度升高，由于不同材料的热膨胀系数差异，气流腔在紧固装置的作用力下与电堆堆芯结合状态逐渐紧密，气流腔与堆芯之间的密封状态逐渐得到改善和加强。本发明结构简单，可以通过在常温下的密封检测预测固体氧化物燃料电池电堆高温运行时的密封状态，从而提高了外流腔电堆在实际工作状态下密封结构的可靠性。

主权项

1.一种自紧式外流腔固体氧化物燃料电池电堆，其特征在于，所述电池电堆自上而下包括：上支撑板、电堆堆芯、下支撑板，所述电池电堆还包括位于所述电堆堆芯四周的四个气流腔和位于所述四个气流腔外围的紧固装置；所述上支撑板和所述下支撑板为电池电堆提供整体结构支撑；所述下支撑板的底部加工有一圈凸起平台，用于所述气流腔的安放基准面，防止所述气流腔上下滑动；所述电堆堆芯由单电池和金属连接体交替堆垛而成；所述电堆堆芯为长方体结构；所述四个气流腔分别为两个燃料气体气流腔和两个氧化气气流腔；所述四个气流腔与所述电堆堆芯通过密封材料连接为一个整体，用于燃料气体和氧化气体进出的缓冲；所述紧固装置用于所述气流腔的紧固，防止所述气流腔水平滑动，所述紧固装置采用的合金材料的热膨胀系数小于所述气流腔采用的合金材料的热膨胀系数，其两者之差的绝对值不小于所述紧固装置采用的合金材料的热膨胀系数的20％；利用所述紧固装置与所述气流腔采用的合金材料热膨胀系数的差异，使电堆高温工作时紧固装置对气流腔的紧固力不断增大，气流腔在紧固装置的作用力下与电堆堆芯结合状态逐渐紧密，气流腔与堆芯之间的密封状态逐渐得到改善和加强。