[实用新型]高效燃料电池

说明书

本实用新型公开一种高效燃料电池，包括外壳体、内壳体、若干个电池管和具有燃气入口的顶盖，所述顶盖安装于外壳体的顶部，所述电池管一端为密封端，另一端为开口端，若干个所述电池管分别嵌入一电池管固定盘对应的第一通孔中；所述电池管固定盘与通气管固定盘之间形成一阳极排气空腔，所述电池管的开口端位于阳极排气空腔内，一阳极排气管依次嵌入顶盖、通气管固定盘各自的阳极排气口，从而与阳极排气空腔连通；所述内壳体靠近电池管固定盘的顶部开有阴极内壳排气口，所述内壳体下部开有一阴极内壳进气口，且阴极内壳进气口位于电池管下方。本实用新型各气流相互分离，无气流交叉，既减少了高温工作部位密封结构数量，降低了漏气风险，也有利于提高反应接触时间，发电效率高。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，尤其涉及一种高效燃料电池。

背景技术

高效燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC）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。

SOFC具有高的功率密度，相同体积/重量下具有更大的能量输出；无噪音且零污染，SOFC工作时只发生化学反应，无机械运动结构，且主要排放物为水；可模块化，可以将若干个单电池以串联、并联等组装成电池组以适应不同场景应用需求；可用燃料种类多且易获取，可直接使用氢气、烃类(甲烷)、甲醇等作燃料，而不必使用贵金属作催化剂；全固态结构，无污染物泄露风险。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高效燃料电池，该高效燃料电池各气流相互分离，无气流交叉，既减少了高温工作部位密封结构数量，降低了漏气风险，且阳极/阴极采用进出气流反向流动，既有利于提高反应接触时间，发电效率高，充分利用了阳极尾气中能量，对反应气体在反应前逐步预热，避免了冷热冲击，使得电池的热效率和使用寿命高。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高效燃料电池，包括外壳体、内壳体、若干个电池管和具有燃气入口的顶盖，所述顶盖安装于外壳体的顶部，所述电池管一端为密封端，另一端为开口端，若干个所述电池管分别嵌入一电池管固定盘对应的第一通孔中，所述内壳体与位于内壳体顶部的电池管固定盘之间形成内腔，若干个所述电池管的密封端位于内壳体内，若干个两端开口的通气管一端分别嵌入电池管的底部，若干个所述通气管另一端分别嵌入一通气管固定盘对应的第二通孔中；

所述电池管固定盘与通气管固定盘之间形成一阳极排气空腔，所述电池管的开口端位于阳极排气空腔内，一阳极排气管依次嵌入顶盖、通气管固定盘各自的阳极排气口，从而与阳极排气空腔连通；

所述内壳体靠近电池管固定盘的顶部开有阴极内壳排气口，所述内壳体下部开有一阴极内壳进气口，且阴极内壳进气口位于电池管下方；

若干个阴极进气管位于由外壳体、内壳体和电池管固定盘构成的外腔内并连接内壳体的阴极内壳进气口和外壳体的阴极内壳进气口，一点火管依次贯穿外壳体、内壳体与内腔连通。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述阴极内壳排气口为位于内壳体顶面的缺口槽。

2. 上述方案中，所述若干个阴极进气管沿内壳体的周向等间隔设置。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1. 本实用新型高效燃料电池，其电池管一端为密封端，另一端为开口端，若干个所述电池管分别嵌入一电池管固定盘，若干个两端开口的通气管一端分别嵌入电池管的底部，采用了单头封闭式电池管加通气管的结构和单头进出气的方式，既减少了高温工作部位密封结构数量，降低了漏气风险，且阳极进出气体反向流动，既有利于提高反应接触时间，发电效率高，也对通气管内的气体在反应前逐步预热，避免了冷热冲击，使得电池的热效率和使用寿命高。