[实用新型]一种固体氧化物燃料电池电极自动浸渍系统

说明书

技术领域

本实用新型属于实验设备领域，涉及一种固体氧化物燃料电池制备装置，提供了一种钮扣式固体氧化物燃料电池电极的自动浸渍系统，可以将有多孔电极基体的固体氧化物燃料电池经浸渍焙烧制成可直接使用的电池。

背景技术

固体氧化物燃料电池由电解质与阳极，阴极组成。电解质为致密的氧化物陶瓷，阳极与阳极均采用多孔电极。现有技术条件下，阳极常采用金属陶瓷阳极，阴极常采用两相复合陶瓷阴极。固体氧化物燃料电池电极制备工艺通常有手工涂覆，丝网印刷，及浸渍等技术手段。其中丝网印刷为工业化，半工业化生产中使用技术。实验室用固体氧化物燃料电池常用手工涂覆电极。但这一工艺技术受人为干扰很大，实验数据重复性极为不好。

浸渍技术是固体氧化物燃料电池应用纳米技术提高电池性能的一项重要实现手段。在浸渍前，需要制备多孔电极基体。浸渍时，将配制溶液滴加或浸入多孔电极基体内，溶液蒸发后，盐粒在多孔电极基体内部析出。经过一定温度焙烧后，盐分解生成附着在多孔电极基体表面的氧化物。浸渍过程需要经过多次反复的浸渍溶液和焙烧阶段，以保证多孔电极基体内的电极附载量达到所需要求。本实用新型为滴加浸渍液这一技术手段的自动过程实现方案。

在人工浸渍过程中，采用注射器注射浸渍液，每次溶液滴加量，电极表面滴加位置，滴加间隔时间，浸渍温度都会受到人为干扰。因此造成电极性能波动，不利于测试实验进行。同时，由于同一过程需要人工反复进行多次，因此会造成人工浪费，并不利于浸渍工艺向产业化发展。

采用自动浸渍技术，避免人为因素对电极制备过程的干扰，并可以提高工作效率。因此，开展相关的实验中，装备一套固体氧化物燃料电池电极自动浸渍系统是必要的。

发明内容

本实用新型的目的在于发明一种固体氧化物燃料电池电极自动浸渍系统，实现钮扣式固体氧化物燃料电池电极的自动浸渍，此系统实现固体氧化物燃料电池电极浸渍工艺自动化，避免了实验人为误差因素，提高了工作效率。通过本实用新型采用的自动化系统，避免了现有人工浸渍技术的缺点。

本实用新型的目的是通过如下手段实现的：

本实用新型提供一种固体氧化物燃料电池电极自动浸渍系统，实现钮扣式固体氧化物燃料电池电极的自动浸渍，所述系统由步进环、浸渍装置、高温设备、真空装置、半导体制冷装置五部分组成：

其中步进环，包括步进环体，步进电机，样品盘；其中步进电机固定于机盒内，用于带动步进环体在水平面内转动；步进环体内侧有齿轮与步进电机齿轮啮合；步进环体上水平固定有四至八个样品盘；样品盘用于盛装钮扣固体氧化物电池片；

浸渍装置，包括浸渍液储存室，浸渍注射器；浸渍液储存室固定于机盒内一侧，与步进环体相邻；浸渍注射器与浸渍液储存室为活动连接，可以在水平方向上微调注射器位置；浸渍注射器注射口注射时应位于样品盘上方；浸渍液储存室上开有浸渍液注入口；

高温设备，包括焙烧炉，熔蜡室，封蜡环，热屏蔽层；步进环体穿过焙烧炉炉膛；熔蜡室与焙烧炉相连；封蜡环与熔蜡室之间以外有保温层的不锈钢管连接，封蜡环注射封蜡的头部位于样品盘上方；热屏蔽层固定于熔蜡室外；

真空装置，包括真空抽气管，冷却过滤室，真空泵；真空抽气管抽气口悬挂于步进环体上方，位于正对焙烧炉炉膛出口处，真空抽气管穿过机盒，与机盒（部的冷却过滤室以管道相连；冷却过滤室与真空泵相连；

半导体制冷装置，包括半导体制冷片，制冷铝板；半导体制冷片冷端与制冷铝板相连；制冷铝板位于步进环体对应放样室处的正下方；

其中，除冷却过滤室与真空泵位于机盒外，真空抽气管穿过机盒，放样室位于机盒正前上方开口处外，所述部件均位于机盒内部。

进一步地，系统由机盒密封，放样室采用硅胶条密封，以保证系统工作时的真空度。

进一步地，步进环体上水平固定有四至八个样品盘，步进环体与样品盘均为陶瓷材质，样品盘底部有规则排布的圆孔。

进一步地，浸渍液储存室由内置小型步进电极控制注射浸液时间间隔与浸液量。

进一步地，浸渍装置可设计为两套，此时同时注入两种不同浸渍液在电池表面。一套浸渍装置的浸渍注射器可以采用多头设计，以同时浸渍多个电池片。