[发明专利]一体化结构、电池/电解池及电池堆的制备方法

权利要求书

1.一种支撑体与连接体一体化结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

利用造孔剂粉末，制备第一造孔剂块体和第二造孔剂块体，所述第一造孔剂块体和所述第二造孔剂块体各自的内部分布有多个孔隙；

将金属粉末与造孔剂粉末混合，制备多孔金属支撑体前驱体粉末；

将所述第一造孔剂块体放置于模具中，在所述第一造孔剂块体上铺放所述金属粉末，形成第一金属粉末层；

在所述第一金属粉末层上，放置所述第二造孔剂块体；

在所述第二造孔剂块体的多个孔隙内部中填充所述金属粉末，得到填充后的第二造孔剂块体；

在填充后的第二造孔剂块体上铺放所述多孔金属支撑体前驱体粉末，形成第二金属粉末层，得到多层结构体系；

在所述多层结构体系与所述模具之间的间隙中，填充所述金属粉末，得到所述金属粉末包围所述第二金属粉末层的填充结构体系；

对所述填充结构体系进行压制，得到成型生坯；

去除所述成型生坯中的造孔剂，得到处理后的生坯；

焙烧所述处理后的生坯，得到连接体与支撑体一体化结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一造孔剂块体的内部分布的多个孔隙的形状，与所述第二造孔剂块体的内部分布的多个孔隙的形状不同；

所述形状的确定因素至少包括通入的气体和气体的流速。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述填充结构体系进行压制，得到成型生坯，包括：

通过压力压制的方式，对所述填充结构体系进行压制，得到成型生坯；其中，所述压制的压力取值范围为100MPa～1000MPa；所述多孔金属支撑体前驱体粉末中造孔剂含量为0～20wt％；

其中，所述压制的压力取值与所述多孔金属支撑体前驱体粉末中造孔剂含量相对应，所述压制的压力取值与所述连接体与支撑体一体化结构中多孔的支撑体部分的孔隙率相对应。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述去除所述成型生坯中的造孔剂，得到处理后的生坯，包括：

通过加热去除的方式，去除所述成型生坯中的造孔剂，得到处理后的生坯；所述加热的温度范围为100℃～400℃；所述去除的时间为1h～4h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焙烧处理后的生坯过程中，所述焙烧的环境至少包括低压真空、还原气氛和惰性气氛中的一种；所述焙烧的温度范围为1000℃～1400℃；所述焙烧的时间为4h～6h。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属粉末的粒径为10～80μm，所述金属粉末至少包括铁铬合金、镍铬合金以及纯铬中的一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述造孔剂至少包括：碳酸氢铵、可溶性淀粉、蔗糖、氯化钠以及碳粉中的一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备第一造孔剂块体和第二造孔剂块体的制备方法包括：模具压制或丝网印刷。

9.一种固体氧化物燃料电池/电解池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

采用上述权利要求1-8任一所述的方法，制备连接体与支撑体一体化结构；

将阳极材料涂覆在所述连接体与支撑体一体化结构的表层区域，得到阳极层；

将电解质材料涂覆在所述阳极层表面，得到电解质层；

将阴极材料涂覆在所述电解质层表面，得到固体氧化物燃料电池/电解池；

其中，所述涂覆的方法至少包括：流延成型、大气等离子喷涂中的一种。

10.一种固体氧化物燃料电池堆，其特征在于，所述固体氧化物燃料电池堆为包括两个以上的上述权利要求9所述的固体氧化物燃料电池；

所述固体氧化物燃料电池堆是通过以下步骤制备的：

第一所述固体氧化物燃料电池的阴极与第二所述固体氧化物燃料电池的阳极，通过粘结剂进行粘结，得到累加的多个所述固体氧化物电池；

对累加的多个所述固体氧化物电池进行烧结，得到固体燃料电池堆。