[发明专利]一种熔融碳酸盐燃料电池堆电解质补充方法有效
申请号: | 201911223026.1 | 申请日: | 2019-12-03 |
公开(公告)号: | CN110911717B | 公开(公告)日: | 2021-03-23 |
发明(设计)人: | 程健;张瑞云;卢成壮;李昊;许世森;王保民;杨冠军 | 申请(专利权)人: | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 |
主分类号: | H01M8/04276 | 分类号: | H01M8/04276;H01M8/14 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 贺小停 |
地址: | 102209 北京市昌平区*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 熔融 碳酸盐 燃料电池 电解质 补充 方法 | ||
1.一种熔融碳酸盐燃料电池堆电解质补充方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,配制含10%~20%电解质的电解质胶体溶液,其中,所述电解质胶体溶液的粘度为200~800Pa·s;
步骤2,利用步骤1配制得到的电解质胶体溶液进行电池堆电解质的补充,使得电解质粘附在电极及电池堆内部流道;
步骤3,将电池堆内多余的电解质胶体溶液排出;
步骤4,在惰性气体条件下,将电池堆内的水分或有机溶剂烘干排出,即完成电池堆电解质的补充,之后进行放电性能测试。
2.根据权利要求1所述的一种熔融碳酸盐燃料电池堆电解质补充方法,其特征在于,步骤1中,电解质胶体溶液的配制方法,包括以下步骤:
将摩尔百分比为62:38的碳酸锂和碳酸钾进行混合,形成电解质;
将得到的电解质与浓度为0.5%~3%的聚乙烯醇水溶液,或与95%酒精与聚乙烯醇缩丁醛形成的混合溶液进行混合,制得含10%~20%电解质的电解质胶体溶液,其中,所述电解质胶体溶液的粘度为200~800Pa·s。
3.根据权利要求1所述的一种熔融碳酸盐燃料电池堆电解质补充方法,其特征在于,步骤1中,电解质胶体溶液的配制方法,包括以下步骤:
将摩尔百分比为53:47的碳酸锂和碳酸钠进行混合,形成电解质;
将得到的电解质与浓度为0.5%~3%的聚乙烯醇水溶液,或与95%酒精与聚乙烯醇缩丁醛形成的混合溶液进行混合,制得含10%~20%电解质的电解质胶体溶液,其中,所述电解质胶体溶液的粘度为200~800Pa·s。
4.根据权利要求1所述的一种熔融碳酸盐燃料电池堆电解质补充方法,其特征在于,步骤2中,利用步骤1配制得到的电解质胶体溶液进行电池堆电解质的补充,具体方法是:
由熔融碳酸盐燃料电池的阳极或阴极入口、盛放有步骤1配制得到的电解质胶体溶液的容器、循环泵、以及熔融碳酸盐燃料电池的阳极或阴极出口组成补充电解质的循环回路;
之后启动循环泵,使电解质胶体溶液在电池堆内部流道中充分循环,使得部分电解质在循环过程中粘附在电极及电池堆内部流道。
5.根据权利要求1所述的一种熔融碳酸盐燃料电池堆电解质补充方法,其特征在于,步骤3中,将电池堆内多余的电解质胶体溶液排出,具体方法是:
采用电池堆全功率15%~30%阴极流量的空气或氮气从电池堆上部的阴极或阳极入口通入电池堆,从电池堆下部的阴极或阳极出口将电池堆内多余的电解质胶体溶液完全排出。
6.根据权利要求1所述的一种熔融碳酸盐燃料电池堆电解质补充方法,其特征在于,步骤4中,将电池堆内的水分或有机溶剂烘干排出的工艺条件是:
在66~80℃加热条件下,向电池堆内通入氮气或二氧化碳惰性气体,加热通气24~48小时。
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