[发明专利]一种提高固体氧化物燃料电池各向同性的方法

说明书

本发明是在球磨机中加入溶剂、陶瓷粉料和分散剂进行湿式混磨，再加入粘结剂、增塑剂等进行混磨以形成稳定的、流动性良好的浆料；流延坯体制备：将流延浆料经流延机流延成型成薄坯片，再对流延薄片进行裁切成特定大小，过程中标记出流延方向；流延坯体层压：将流延坯体按照不同流延方向逐片排列，然后进行层压可得具有较高各向同性的坯体；所述流延薄坯片区分流延方向后进行裁切，得到具有不同方向性的流延坯体，区分流延方向至少为两种。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体是涉及一种提高固体氧化物燃料电池各向同性的方法。

背景技术

燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的发电装置，是继火电、水电、核电之后的第四种发电装置。其通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高。

固体氧化物燃料电池(以下简称SOFC)属于第三代燃料电池，是几种燃料电池中，理论能量密度最高的一种，被普遍认为是在未来会得到广泛普及应用的一种燃料电池。目前，SOFC主要有两种结构设计方式：管式和平板式，而国内的研究更多集中在平板式SOFC。

平板式SOFC在制备成型过程中主要有注塑、干压以及流延等成型工艺，其中流延成型由于其具有较强的可靠性、可重复性和批量生产性而受到广泛的应用；流延成型过程，陶瓷颗粒易在流延成型过程中产生取向性排列，使得流延坯体本身在烧结后容易出现收缩各向异性；对此，本发明提供一种提高固体氧化物燃料电池各向同性的方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种提高固体氧化物燃料电池各向同性的方法。

本发明的技术方案包括以下步骤:

S1流延浆料的制备：在球磨机中加入溶剂、陶瓷粉料和分散剂进行湿式混磨，再加入粘结剂、增塑剂等进行混磨以形成稳定的、流动性良好的浆料；

S2流延坯体制备：将流延浆料经流延机流延成型成薄坯片，再对流延薄片进行裁切成特定大小，过程中标记出流延方向；

S3流延坯体层压：将流延坯体按照不同流延方向逐片排列，然后进行层压可得具有较高各向同性的坯体；

S4烧结：将坯体烧结完成后，即可得到具有较高各向同性的固体氧化物燃料电池；

进一步的，所述流延薄坯片区分流延方向后进行裁切，得到具有不同方向性的流延坯体，区分流延方向至少为两种；

进一步的，所述流延坯体进行层压，层压数至少为两层；

进一步的，所述流延坯体层压压前，每层流延方向为不同方向排列。

综上，本发明提供一种提高固体氧化物燃料电池各向同性的方法，实现层压后，可得具有较高各向同性的坯体；通过烧结后，得到具有较高各向同性的固体氧化物燃料电池。

附图说明

图1是本发明的不同方向性的流延坯体结构示意图；

图2是本发明的流延坯体层压压前进行不同方向排列结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1

S1流延浆料的制备：将陶瓷粉体以及分散剂、粘结剂、增塑剂、溶剂放入预混合设备中，混合均匀后，将混合好的原材料进一步放入球磨机中研磨，研磨结束，得到可供流延的浆料。

S2流延坯体制备：将流延浆料经流延机流延成型成薄坯片，再对流延薄片进行横向与纵向裁切，裁切成特定大小，过程中标记出流延方向，如图1中(1.a)；