[发明专利]一种固体氧化物燃料电池堆及其电池连接件

说明书

技术领域

本发明涉及能源生产技术领域，特别涉及一种固体氧化物燃料电池堆的电池连接件。本发明还涉及一种包括上述电池连接件的固体氧化物燃料电池堆。

背景技术

燃料电池是一种将燃料具有的化学能转化为电能的发电装置。燃料电池种类繁多，其主要包括氢氧质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池和金属空气电池等，其中固体氧化物燃料电池是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。

固体氧化物燃料电池在工作时，氧化气体流经电池阴极，其中氧化气体一般为空气，氧分子在催化剂作用下得到两个电子转变为氧离子，氧离子通过固体氧化物燃料电池的固态氧化物电解质传输至电池阳极，氧离子与流经电池阳极的燃料气体反应生成水、二氧化碳以及电子，然后电子通过外电路传输到电池阴极，完成整个反应历程和电路循环。

由于单片固体氧化物燃料电池功率仅为数十瓦，需要通过电池连接件将单片固体氧化物燃料电池串联起来形成固体氧化物燃料电池堆，从而得到较高的电压和功率输出。电池连接件作为电池堆主要元部件起到隔离不同固体氧化物燃料电池间氧化气体和燃料气体的作用，另外作为单片固体氧化物燃料电池的电连接体，将电化学反应产生的电流导引出来。

如图1至图2所示，传统的固体氧化物燃料电池堆包括多片固体氧化物燃料电池02和布置于相邻两个固体氧化物燃料电池02之间的电池连接件01，固体氧化物燃料电池02包括阴极层021、固体氧化物电解质层022和阳极层023，其中阴极层021和阳极层023分别布置于固体氧化物电解质层022两侧，电池连接件01的两侧分别布置有第一支撑凸起部011和第二支撑凸起部012，相邻的两个第一支撑凸起部011之间形成第一流道区013，相邻的两个第二支撑凸起之间形成第二流道区014，第一流道区013和第二流道区014供燃料和氧化气体流动，第一支撑凸起部011和第二支撑凸起部012对称布置于电池连接件01的两侧。由于第一支撑凸起部011和第二支撑凸起部012对称布置于电池连接件01的两侧，所以第一流道区013和第二流道区014也对称布置于电池连接件01的两侧，导致电池连接件01上第一凸起部和第二凸起部对应位置较厚，电池连接件01上第一流道区013和第二流道区014对应位置较薄，电池连接件01上整体厚度变化较大，并且电池连接件01在高温下工作，导致电池连接件01在使用过程中厚度较薄的位置容易开裂，出现电池连接件01局部脱落的现象，电池连接件01的使用寿命较低。

因此，如何延长电池连接件的使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种固体氧化物燃料电池堆的电池连接件，该电池连接件的使用寿命得到延长。本发明的另一目的是提供一种包括上述电池连接件的固体氧化物燃料电池堆。

为实现上述目的，本发明提供一种固体氧化物燃料电池堆的电池连接件，所述电池连接件的两侧分别布置有第一支撑凸起部和第二支撑凸起部，相邻的两个所述第一支撑凸起部之间形成第一流道区，相邻的两个所述第二支撑凸起部之间形成第二流道区，所述第一支撑凸起部和所述第二流道区对称布置于所述电池连接件两侧。

优选地，所述第一流道区开口向所述第一支撑凸起部顶端方向渐扩。

优选地，所述第二流道区开口向所述第二支撑凸起部顶端方向渐扩。

优选地，所述电池连接件各部位厚度相同。

优选地，所述第一流道区和所述第二流道区沿所述电池连接件厚度方向的截面为长方形。

优选地，所述第一支撑凸起部和所述第二支撑凸起部沿所述电池连接件厚度方向的截面为长方形。

优选地，所述第一流道区和所述第二流道区沿所述电池连接件厚度方向的截面为等腰梯形。

优选地，所述第一支撑凸起部和所述第二支撑凸起部沿所述电池连接件厚度方向的截面为等腰梯形。

优选地，所述电池连接件为铬铁合金连接件。

一种固体氧化物燃料电池堆，包括至少两片固体氧化物燃料电池和布置于相邻两个所述固体氧化物燃料电池之间的电池连接件，所述电池连接件为上述任一项所述的电池连接件。

在上述技术方案中，本发明提供的固体氧化物燃料电池堆的电池连接件，电池连接件的两侧分别布置有第一支撑凸起部和第二支撑凸起部，相邻的两个第一支撑凸起部之间形成第一流道区，相邻的两个第二支撑凸起部之间形成第二流道区，第一支撑凸起部和第二流道区对称布置于电池连接件两侧。电池连接件用于将相邻的两个固体氧化物燃料电池隔开。