[实用新型]一种高温燃料电池集流端板

说明书

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，具体涉及一种高温燃料电池集流端板。

背景技术

燃料电池是一种清洁高效的发电技术，它能够将燃料的化学能通过电化学反应直接转化为电能。由于燃料电池不受卡诺循环的限制，发电效率可达40％～60％。而且电池中不含转动部件，具有噪音低的优点。燃料电池发电容量易于调整，在移动电源、固定式发电、分布式供能等领域均具有广阔的应用前景，是21世纪清洁发电技术的一个重要方向。根据电解质的类型，可以分为质子交换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)以及固体氧化物燃料电池(SOFC)。其中熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池工作温度一般高于600℃，被称之为高温燃料电池。高温燃料电池由于工作温度高，能够提高电化学反应的反应活性，降低对催化剂活性的要求，可用Ni等非贵金属催化剂；同时，高温燃料电池所产生的高温余热能够用于热电联产，提高能量利用率。但是，工作在高温下也给燃料电池带来了许多挑战，例如燃料电池密封材料、系统启动时间，而且也限制了电池集流方式和材料的选择。

目前在高温燃料电池中，多采用Fe-Cr合金、Fe-Ni-Cr合金等不锈钢作为集流材料，加工成电池端板，覆盖在电池堆两端，实现电池集流。电池端板再与电流导线连接，向外输出电流。电池端板与导线连接处通过置于常温的空气中自然冷却。但是由于电池系统工作在高温条件下，在电池端板与导线的连接处温度较高，易于发生腐蚀，从而增大集流接触电阻。因此限制了导线材料的选择，不易选择银、铜等高导电率导线。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种高温燃料电池集流端板，降低电池端板与导线连接处的腐蚀，提高导线材料的选取范围，进一步提高电池性能和稳定性。

为了实现上述发明目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种高温燃料电池集流端板，包括集流端板1，所述集流端板1包括相连接的电池端和引出端，电池端的形状和面积与燃料电池堆电极的形状和面积相同，引出端上开有冷却管连接孔和导线连接孔，其中导线连接孔位置在远离电池端的一侧，冷却管连接孔在靠近电池端的一侧，冷却管2插入冷却管连接孔与集流端板1连接，还包括导线4，通过导线连接件3插入导线连接孔将导线4与集流端板1连接。

所述集流端板1的引出端通过焊接或者一体化连接集流端板1的电池端。

所述集流端板1由Fe-Cr合金或Fe-Ni-Cr合金材料加工支撑。

所述冷却管2通过焊接的方式与集流端板1连接。

所述冷却管2中通入的冷却气体为全部或部分燃料电池堆的燃料气或氧化剂。

所述导线连接件3采用与集流端板1相同的材料，通过铆接、焊接或螺母方式导线4与集流端板1进行连接。

所述燃料电池堆由一个或多个燃料电池单元组成。

所述燃料电池单元由阳极、电解质、阴极、阳极集流板以及阴极集流板组成。

本实用新型和现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型通过利用燃料电池阳极和阴极进气的冷却作用，能够实现高温燃料电池集流端板与导线连接处温度低于50℃，改善电池堆集流方式，降低欧姆电阻；拓展导线材料的选择范围，降低集流端板和导线的腐蚀，提高集流端板和导线的寿命，是一种新型的高温燃料电池集流端板。

附图说明

图1a是本实用新型结构主视图。

图1b是本实用新型结构俯视图。

图2是本实用新型实施例1示意图。

图3是本实用新型实施例2示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1a和图1b所示，本实用新型一种高温燃料电池集流端板，包括集流端板1，所述集流端板1包括相连接的电池端和引出端，电池端的形状和面积与燃料电池堆电极的形状和面积相同，引出端上开有冷却管连接孔和导线连接孔，其中导线连接孔位置在远离电池端的一侧，冷却管连接孔在靠近电池端的一侧，冷却管2插入冷却管连接孔与集流端板1连接，还包括导线4，通过导线连接件3插入导线连接孔将导线4与集流端板1连接。所述燃料电池堆由一个或多个燃料电池单元组成。所述燃料电池单元由阳极、电解质、阴极、阳极集流板以及阴极集流板组成。燃料和氧化剂分别通入到阳极和阴极中，发生电化学反应产生电能。所述燃料包括H₂、CO和CH₄，所述氧化剂包括氧气和空气。