[发明专利]一种快启式固体氧化物燃料电池

说明书

本发明公开了一种快启式固体氧化物燃料电池，包括一个或多个堆叠的固体氧化物燃料电池单元，固体氧化物燃料电池单元为管状体结构，其一端接收燃料气体，另一端排放废气；所述管状固体氧化物燃料电池单元包括内管本体、由内向外同轴环绕于内管本体上的第一电极层、电解质层和第二电极层；第一电极层和第二电极层的极性相反；所述固体氧化物燃料电池单元的两侧沿轴线方向分别安装有集电体和导热组件，一个管状固体氧化物电池单元的集电极/导热组件与相邻管状固体氧化物电池单元的导热组件/集电极相连。本发明的有益效果为：增设散热翅片，增加了与空气的接触面积，提高了热量发散速率，降低了燃料电池的温度。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种快启式固体氧化物燃料电池。

背景技术

固体氧化物燃料电池属于第三代燃料电池，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，其被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。固体氧化物燃料电池的工作原理与其他燃料电池相同，在原理上相当于水电解的“逆”装置，其单电池由阳极、阴极和固体氧化物电解质组成，阳极为燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂。工作时燃料电池相当于一个直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。

然而，现有的固体氧化物燃料电池普遍存在散热差、工作时温度高的问题，较高的温度导致整个固体氧化物燃料电池启动速度较为缓慢，且严重影响电池组件的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于，正对现有技术的不足，提供一种散热效率高、稳定性好的快启式固体氧化物燃料电池。

本发明采用的技术方案为：一种快启式固体氧化物燃料电池，包括一个或多个堆叠的固体氧化物燃料电池单元，固体氧化物燃料电池单元为管状体结构，其一端接收燃料气体，另一端排放废气；所述管状固体氧化物燃料电池单元包括内管本体、由内向外同轴环绕于内管本体上的第一电极层、电解质层和第二电极层；第一电极层和第二电极层的极性相反；所述固体氧化物燃料电池单元的两侧沿轴线方向分别安装有集电体和导热组件，一个管状固体氧化物电池单元的集电极/导热组件与相邻管状固体氧化物电池单元的导热组件/集电极相连。

按上述方案，在集电极和导热组件之间的第二电极层外部分别安设有第一导热板和第二导热板。

按上述方案，所述第一导热板和第二导热板均为与第二电极层外壁相适配的弧形板，且与第二电极层1的外壁贴合。

按上述方案，所述第一导热板的外侧和第二导热板的外侧分别设有散热结构，第一导热板和/或第二导热板与散热结构之间设置导热硅脂层。

按上述方案，所述散热结构包括与第一导热板和第二导热板外壁相适配的散热基体，散热基体的外部沿周向间隔布置有多个散热片，且散热片呈散发状分布于散热基体上，在散热片的端部设有多个横截面呈波浪形的第一散热翅片。

按上述方案，所述集电极设于第二电极层的外壁，且与第二电极层的外壁贴合。

按上述方案，所述导热组件包括与电解质层相连的第一导热块，第一导热块的外侧布置有第三散热翅片，第三散热翅片的顶部安装第二导热块；所述第二导热块与相邻管状固体氧化物燃料电池单元的集电体相连。

按上述方案，所述电解质层的外侧布置有贴合的连接体，所述第一导热块5通过连接体与电解质层相连。

按上述方案，第一导热板和第二导热板采用铜制成。

按上述方案，第一导热块和第二导热块均分别采用铜制成。