[发明专利]固体氧化物燃料电池密封垫及拼接件与其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池密封垫及拼接件与其制备方法和应用，属于固体氧化物燃料电池密封技术领域。该固体氧化物燃料电池密封垫拼接件具有拼接端，拼接端具有折线型拼接口。具有上述结构的拼接件可以避免直线型拼接口在拼接过程收缩时形成缺口，上述拼接件可通过调控封接温度和压力，在其具备一定塑性变形和粘度时快速简单地拼接成一个完整可靠的密封垫。固体氧化物燃料电池密封垫经多个上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件拼接而成即可，不需要从大面积的密封垫进行整体加工，可节约大量的原材料。上述密封垫可对固体氧化物燃料电池堆进行有效可靠的密封，无漏气现象。

技术领域

本发明涉及固体氧化物燃料电池密封技术领域，具体而言，涉及一种固体氧化物燃料电池密封垫及拼接件与其制备方法和应用。

背景技术

固体氧化物燃料电池(SOFC)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转化成电能的全固态发电装置。固体氧化物燃料电池因其清洁、高效、无噪音等优点，受到越来越多的关注。

目前常见的固体氧化物燃料电池基本发电单元主要有管式和平板式两大类，相较于较为成熟的管式固体氧化物燃料电池，平板式固体氧化物燃料电池(pSOFC)因其功率密度大，加工成本较低，成为很有前景的发展方向。平板式固体氧化物燃料电池片的密封一直是研究者研究中的重要环节，因为一旦密封出现问题，将造成燃料气和氧化气的混合或泄露，轻则导致电池工作失常，更严重的还可能引起爆炸，造成严重的安全事故。因此，密封问题的解决或将直接影响SOFC的商业化进程。

目前，国内外的SOFC密封技术主要包括压密封和硬密封。其中，硬密封是指密封材料进行硬连接(封接)，所采用的封接材料主要有活性金属材料(如铜焊、银浆等)、玻璃、微晶玻璃、玻璃陶瓷及两种或以上进行复合的材料等。而压密封主要采用“密封圈”的概念实现SOFC的密封，采用加压方式进行密封的云母、柔性石墨、纤维制品及上述材料的浸渍复合等。

玻璃、微晶玻璃类封接材料以其制备技术成熟、生产成本低廉的优势，一直是SOFC密封的主要研究对象，现有技术中提到的密封材料的实施方法多采用涂覆、刷涂、喷射等，这些方法在小的密封面积的实施中简单方便，但在密封面积较大层数较多的电池堆的实施中，这些方法应用比较麻烦、质量控制很难，而且封接厚度不可控，会极大地影响电池堆的电流收集，给电堆装配带来问题。

故而如今关于此类材料大多采用流延成厚度均匀的薄膜，再通过叠层热压或者等静压的方式得到厚度合适的密封垫，然后根据密封要求，裁剪成合适的形状。

但现有的方式在烧结收缩时容易出现切口收缩分离成气体泄漏通道的问题，直接影响密封垫的密封性能。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种固体氧化物燃料电池密封垫拼接件，其可以避免直线型拼接口在拼接过程收缩时形成缺口，上述拼接件可通过调控封接温度和压力，在其具备一定塑性变形和粘度时快速简单地拼接成一个完整可靠的密封垫。

本发明的目的之二在于提供一种上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种经多个上述固体氧化物燃料电池密封垫拼接件拼接而成的固体氧化物燃料电池密封垫。

本发明的目的之四在于提供一种上述固体氧化物燃料电池密封垫的制备方法。

本发明的目的之五在于提供一种上述固体氧化物燃料电池密封垫的应用。

本发明的目的之六在于提供一种经上述固体氧化物燃料电池密封垫与载体、集电材料以及电池封接而得的固体氧化物燃料电池堆。

本申请可这样实现：

第一方面，本发明提供一种固体氧化物燃料电池密封垫拼接件，其具有拼接端，拼接端具有折线型拼接口。