[发明专利]一种固体氧化物燃料电池电堆

说明书

本发明涉及一种固体氧化物燃料电池电堆，包括电堆堆芯，设置于所述电堆堆芯顶部和底部的支撑板，以及通过密封材料固定在所述电堆堆芯四个侧面上的气流腔；所述气流腔的外侧套设有紧固罩，所述紧固罩与所述气流腔滑动连接本发明通过在所述气流腔的外侧设置紧固罩气流腔进行紧固，从而可以保证电堆在工作过程中气流腔与电堆堆芯紧密结合，避免气流腔与电堆堆芯脱离导致电堆侧向密封失效，气体泄露，影响电池性能。

技术领域

本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域，尤其是涉及一种固体氧化物燃料电池电堆。

背景技术

从国内外发展趋势来看，解决能源危机已经成为重要议题。目前广泛使用的化石能源属于不可再生能源，而人类日益增长的物质需求导致能源的大量消耗，造成传统能源的日渐匮乏。同时化石能源燃烧会造成严重的环境污染，因此，迫切需要寻求先进、可靠、高效和清洁的能源。基于对可再生能源的长期研究，人们将燃料电池视为解决能源危机的重要方法之一。

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)属于清洁能源，可将燃料(天然气、碳氢化合物、煤及石油等)中的化学能直接转化为电能，具有广泛的应用前景。平板式固体氧化物燃料电池具备高效、清洁、功率密度高、燃料来源广、制备成本低廉等优势，是目前公认解决能源问题的有效发电装置。

但是，单片电池开路电压由能斯特方程限制，一般不超过1.2V，工作电压随电流增大而下降。因此，为了获取更高的电压，需要将单片燃料电池串联成堆，从而形成平板式固体氧化物燃料电池电堆。

现有技术中的平板式固体氧化物燃料电池电堆通常有内流腔和外流腔两种电堆结构设计，其中外流腔电堆通常是由上下支撑板、夹装在上下支撑板之间的电堆堆芯和密封连接在电堆堆芯四周的四个气流腔组成；气流腔与电堆堆芯通过密封材料连接。但是由于平板式固体氧化物燃料电池电堆的使用温度较高，随温度升高，密封材料会发生热膨胀或组分挥发，从而导致密封界面破坏，气流腔发生位移与电堆堆芯脱离，进而会导致电堆侧向的密封失效，气体泄露，电池性能下降。

因此，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的一种固体氧化物燃料电池电堆。

为达到本发明之目的，采用如下技术方案：

一种固体氧化物燃料电池电堆，包括电堆堆芯，设置于所述电堆堆芯顶部和底部的支撑板，以及通过密封材料固定在所述电堆堆芯四个侧面上的气流腔；所述气流腔的外侧套设有紧固罩，所述紧固罩与所述气流腔滑动连接。

优选的，所述紧固罩包括：

侧板：与所述气流腔一一对应，且每两个相邻的侧板之间均通过连接块连接固定；

压板：位于所述侧板与所述气流腔之间；

以及，弹性件：均匀布设于所述侧板和压板之间，为压板提供压力压合所述气流腔。

优选的，所述弹性件所采用的合金材料的膨胀系数大于所述气流腔所采用的合金材料的膨胀系数。

优选的，所述弹性件设置为圆柱弹簧。

优选的，所述侧板朝向所述压板的一面开设有凹槽，所述弹性件安装在所述凹槽内。

优选的，所述气流腔与所述压板相贴合的一面开设有竖直定位槽，所述压板滑动连接在所述竖直定位槽内。

优选的，所述竖直定位槽以及所述压板均设置为“T”字型，且两者凹凸配合。

优选的，所述侧板朝向所述压板的一面的两侧均开设有凹口，所述气流腔部分包覆在所述凹口内。

优选的，所述凹口的底部内侧开设有锁口，所述压板与所述锁口相对应的位置处固设有锁条。