[实用新型]一种SOFC的多电堆进排气系统及SOFC

说明书

本实用新型涉及一种SOFC的多电堆进排气系统，包括进气部分和排气部分，所述进气部分包括进气稳压腔以及设置在所述进气稳压腔上的多个进气歧管，所述进气稳压腔用于与所述SOFC的供气管连通，且所述进气歧管的数量与所述SOFC中的电堆个数相等。由于各个进气歧管均与进气稳压腔连通，因而各个进气歧管的进气压力相等，这使得燃料气或氧气可以均匀分配至各个进气歧管内，各电堆的进气量基本可以保持一致，因此SOFC整体具有较高的发电功率，提高了SOFC的发电性能。本实用新型还公开了一种采用上述多电堆进排气系统的SOFC。

技术领域

本实用新型涉及固体氧化物燃料电池技术领域，特别涉及一种SOFC的多电堆进排气系统及SOFC。

背景技术

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)作为燃料电池的一种，可以直接利用由化石能源、生物质能转化得到的碳氢化合物作为燃料，经过外部或内部重整反应以及电极内的电化学反应，将燃料的化学能转化为电能。

除了具备一般燃料电池的高效率、低污染等一些基本特性外。SOFC因使用的电解质为固体而得名，其单电池具有“三明治”结构，主要由三部分构成，即多孔阳极层、致密电解质层和多孔阴极层。电解质的主要作用是在氧分压的作用下，将O^2-持续地从阴极输送到阳极，阴极作为O^2-供体，其反应过程是空气中的O₂在电极催化作用下与外电路输运过来的电子相结合形成。

燃料气和氧化气则分别从连接板两面的气道中交叉流过，由于目前的SOFC是由多个电堆组成，通常为2～6个，如果各电堆的进气分部不均匀，则会导致部分电堆内缺少氧气或者燃料气，SOFC整体的的发电功率下降，影响SOFC的性能，甚至影响电堆的寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种SOFC的多电堆进排气系统，以期能够使各电堆的进气更加均匀，从而保证SOFC整体具有较高的发电功率，提高SOFC的性能。

本实用新型的另一目的还在于提供一种采用上述多电堆进排气系统的SOFC。

为达到上述目的，本实用新型提供的SOFC的多电堆进排气系统，包括进气部分和排气部分，所述进气部分包括进气稳压腔以及设置在所述进气稳压腔上的多个进气歧管，所述进气稳压腔用于与所述SOFC的供气管连通，且所述进气歧管的数量与所述SOFC中的电堆个数相等或为所述电堆个数的整数倍。

优选的，所述进气稳压腔包括多个进气腔节段和连接相邻两个所述进气腔节段的进气波纹缓冲管，所述进气歧管至少分布于两个不同的所述进气腔节段上。

优选的，所述SOFC的供气管通过其中一个所述进气腔节段与所述进气稳压强连通。

优选的，任意一所述进气歧管均包括与所述进气稳压腔相连的第一进气节段和用于与所述电堆相连的第二进气节段，所述第一进气节段和所述第二进气节段通过进气波纹缓冲管相连。

优选的，所述SOFC中的电堆个数为n，任意一所述电堆的进气流量为v₁，所述进气稳压腔的体积为V_j，则V_j＝K₁×v₁×n，其中，n≥2，0.5≤K₁≤1.5。

优选的，所述排气部分包括排气稳压腔以及设置在所述排气稳压腔上的多个排气歧管，所述排气歧管的一端与所述排气稳压腔连通，另一端用于与所述SOFC的电堆的排气口连通，所述排气稳压腔与所述SOFC的排气管连通，且所述排气稳压腔包括多个排气腔节段和连接相邻两个所述排气腔节段的排气波纹缓冲管，所述排气歧管至少分布于两个不同的所述排气腔节段上。