[发明专利]一种燃料电池堆和固定块之间密封导电结构

说明书

一种燃料电池堆和固定块之间密封导电结构，其包括密封组件和导电板，密封组件衬在燃料电池堆和固定块之间，使固定块中的阳极气体进孔和阳极废气出孔和燃料电池堆的阳极气体进气孔和阳极废气出气孔密封连通，而且，导电板置于密封组件内侧空间，厚度要大于密封组件厚度，以保证抵触在电池堆和固定块的相对侧面之间，获得导电接触。该结构易于实现燃料电池密封面不平整的密封与导电。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池密封导电结构，可适用于密封面局部或者整体不平整的密封与导电，属于燃料电池技术领域。

背景技术

固体氧化物燃料电池是一种采用电化学方式发电、具有较高效率和几乎零排放的发电技术，而电池堆是固体氧化物燃料电池发电系统中的核心发电器件。平板式固体氧化物燃料电池堆由若干片单电池、连接件、布气板组成。受布气板结构、各个部件厚度差异以及高温烧结工艺的影响，电池堆阳极气进出口局部面要稍低于整个盖板端面。

固体氧化物燃料电池的工作温度较高，一般在600～800°之间，所以要求相应的垫片耐温性很高；又由于固定氧化物燃料电池的原料为氢气、天然气等，所以对密封度要求很高。目前可用于此温度区间的又具有抗氧化性能的密封垫片种类不多。

耐高温板材是一种能够长期耐温又具有抗氧化功能的复合材料，但由于该材料压缩形变量较小，需要施加非常大的压力才能满足不平整度很小的电池堆的的密封；但较大的压力容易使电池堆内部单电池的开裂或者破碎，影响电池堆的正常工作。通常平面的密封是将单个垫片放置在密封面之间，施加压力来完成密封，但此法难以适应密封面平整度差的状况。

为了减小接触电阻，通常会涂覆导电胶，或者使用导电泡棉，但导电胶和导电泡棉耐温性差，难以满足固体氧化物燃料电池的工况。燃料电池堆的工作电流较大，需要使用数目较多的金属弹片来增加导电面积，金属弹片的增多又会导致整体可压缩性变差，影响密封效果，另外高温下金属弹片容易失效而导致接触电阻变大。

经查，现有专利号为CN201520114834.5的中国实用新型专利《排气管接口垫片》，垫片采用金属片为中间层，通过三层贴合方式增加了结构牢固性与密封性能。但由于三层垫片宽度一致，并不适用于局部和整体都需要被密封的情况。

发明内容

本发明目的在于提供一种适用于密封面局部或者整体不平整的固体氧化物燃料电池堆的密封导电结构，可同时解决燃料电池密封和导电难的问题。同时对其他类似条件的常温或者高温密封导电状况也适用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种燃料电池堆和固定块之间密封导电结构，其包括密封组件和导电板，密封组件衬在燃料电池堆和固定块之间，使固定块中的阳极气体进孔和阳极废气出孔和燃料电池堆的阳极气体进气孔和阳极废气出气孔密封连通，而且，导电板置于密封组件内侧空间，厚度要大于密封组件厚度，以保证抵触在电池堆和固定块的相对侧面之间，获得导电接触。

优选，所述密封组件包括左层软密封垫、中间层硬圆环、右层软密封垫，左层软密封垫和右层软密封垫呈现与固定块、电池堆侧面形状配合的环形，在固定块和电池堆之间孔道连通处设置有内凸的凸缘部位，凸缘部位开设对应贯通孔，对应地，中间层硬圆环绕着贯通孔，并衬在左层软密封垫和右层软密封垫的凸缘部位之间。

作为改进，所述中间层硬圆环两侧涂覆胶水。

作为改进，所述导电板由泡沫状金属或者其他泡沫状导电材料制成。

优选，所述中间层硬圆环厚度要小于左层软密封垫和右层软密封垫的厚度之和。

再优选，所述中间层硬圆环厚度0.5～0.7mm。

作为改进，所述密封组件和导电板做成一体件，或者做成独立安装件。

最后，所述密封组件由两种或者三种密封材料组成。