[发明专利]一种固体氧化物燃料电池厚度均匀一致的流延方法

说明书

本发明公开了一种固体氧化物燃料电池厚度均匀一致的流延方法，包括以下步骤：阳极支撑层的浆料配制，将氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆及石墨粉与有机添加剂球磨混合；脱泡处理，将混合好的浆料储存在脱泡罐内进行脱泡处理；流量控制，使用电磁调节阀进行流延时的流量控制；成型机进行流延处理，调整成型机的位置，使其处于水平，安装各个部件以及脱泡罐与成型机的连接，将脱泡后的浆料放入成型机内，成型机会通过滚筒膜带与螺杆间的作用，一边受热塑化，一边以螺杆向前推送，使浆料连续通过机头成型；干燥处理，将流延出来的物料进行干燥，干燥后形成阳极支撑层。本发明与现有技术相比的优点在于：阳极支撑层厚度均匀一致，厚度可调节。

技术领域

本发明涉及燃料电池的技术领域，具体是指一种固体氧化物燃料电池厚度均匀一致的流延方法。

背景技术

随着石化资源的日益减少和生态环境保护的呼声高涨，世界各国投入了大量的人力和财力来研究新型能源，其中SOFC(SolidOxideFuelCell，下面也称为SOFC)具有发电效率高，不用贵金属作催化剂和污染小等特点而被认为是最具有效率的发电系统，可用于发电、热电联供、交通、空间宇航和其它许多领域，被称为21世纪的绿色能源。固体氧化物燃料电池是在较高的温度下进行工作的燃料电池，在固体氧化物燃料电池中，阳极厚度一般较大，为数百微米到毫米级，阳极又可细分为阳极支撑层和阳极功能层，阳极支撑层主要有三个作用：机械支撑、传输电荷、传输气体。阳极支撑层上有阳极功能层，阳极功能层是发生反正的主要区域，金属催化剂应该分部均匀，具有较多的三相反应点和较高的化学活性，所以就要求阳极支撑层尽可能的厚度均匀一致，本发明技术涉及固体氧化物燃料电池的制备，更具体的说它涉及一种固体氧化物燃料电池阳极支撑层厚度均匀一致的流延方法。目前已知的阳极支撑层的制备方法大概有干压法，流延法和丝网印刷法等，其中流延成型法具有设备简单，工艺稳定等优点，缺点就是片内厚度差异较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种阳极支撑层厚度均匀一致，厚度可调节的流延方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种固体氧化物燃料电池厚度均匀一致的流延方法，包括以下步骤：

阳极支撑层的浆料配制，将氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆及石墨粉与有机添加剂球磨混合；

脱泡处理，将混合好的浆料储存在脱泡罐内进行脱泡处理；

流量控制，使用电磁调节阀进行流延时的流量控制；

成型机进行流延处理，调整成型机的位置，使其处于水平，安装各个部件以及脱泡罐与成型机的连接，将脱泡后的浆料放入成型机内，成型机会通过滚筒膜带与螺杆间的作用，一边受热塑化，一边以螺杆向前推送，使浆料连续通过机头成型；

干燥处理，将流延出来的物料进行干燥，干燥后形成阳极支撑层。

优选的，所述成型机采用型号为XY18-SH750的成型机。

优选的，所述氧化镍、氧化钇稳定的氧化锆及石墨粉与有机添加剂在20℃时达到3.2 万～3.3万mPa·s的混合粘度。

优选的，所述阳极支撑层的厚度为630-680μm。

优选的，所述阳极支撑层浆料受热塑化的温度调节参数为：一区温度60～80℃，二区温度70～90℃，三区温度90～100℃，四区温度100～110℃，五区温度50～70℃。

优选的，所述阳极支撑层浆料受热塑化的风量调节参数占比为：风机一转速25％，风机二转速25％，风机三转速25％，风机四转速25％，排风一转速10％，排风二转速10％，排风三转速60％，排风四转速70％。

采用以上结构后，本发明具有如下优点：在固体氧化物燃料池中，阳极支撑层厚度均匀一致，可以提高阳极功能层丝网印刷时的厚度均匀一致，使金属催化剂分布均匀，具有较多的三项反应点和较高的化学活性。