CN115863727B - 一种sofc电堆的阴极气体均分*** - Google Patents
一种sofc电堆的阴极气体均分*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN115863727B CN115863727B CN202211591917.4A CN202211591917A CN115863727B CN 115863727 B CN115863727 B CN 115863727B CN 202211591917 A CN202211591917 A CN 202211591917A CN 115863727 B CN115863727 B CN 115863727B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cathode gas
- sofc
- anode gas
- electric pile
- cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 21
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 10
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明涉及一种SOFC电堆的阴极气体均分***，包括若干SOFC电堆单元，SOFC电堆安装在***外壳的内部，***外壳上设有阳极气体进口、阳极气体出口、阴极气体进口和阴极气体出口，其中在阴极气体进口处设置有扩散器，扩散器连接有导流板，扩散器为喇叭状，导流板上设有若干通孔，阴极气体流经导流板，通过扩散器在***外壳的内部有效扩散，使阴极气体在SOFC电堆中均匀的流通，从而提高电堆的寿命和输出功率。
Description
技术领域
本发明涉及固体氧化物燃料电池技术领域，具体涉及一种SOFC电堆的阴极气体均分***。
背景技术
固体氧化物燃料电池，简称SOFC，是一种在中高温条件下将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化成电能的发电装置，固体氧化物燃料电池通常由多个电池单元构成，每个电池单元包括两个电极，即阳极和阴极，该两个电极被电解质元件隔开，并且彼此串联地组装，形成固体氧化物燃料电池电堆，其中阴极开放式结构是一种新型的高效的电堆结构，即每层电池片的阴极气体流道贯穿整个电堆，从而让阴极气体能够从电堆外部流通至另一侧，现有的开放式阴极结构的SOFC电堆，阴极气体流动方向缺乏约束，流入SOFC电堆的阴极气体较集中，阴极气体在各层电池片之间分配不均匀，导致影响SOFC电堆的寿命和输出功率。
发明内容
本发明的目的是设计一种SOFC电堆的阴极气体均分***，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种SOFC电堆的阴极气体均分***，包括***外壳、若干SOFC电堆单元，所述SOFC电堆单元设置在所述***外壳的内部，所述***外壳的一端设有阴极气体进口，所述***外壳的另一端设有阴极气体出口，所述阴极气体进口和所述阴极气体出口连通，所述***外壳上还设有阳极气体进口和阳极气体出口，所述阳极气体进口和所述阳极气体出口连通，所述阴极气体进口处设有导流板和扩散器，所述导流板上设有若干通孔，所述导流板和所述扩散器连接，所述扩散器由圆筒和喇叭状的结构一体成型，所述***外壳一端为平面，所述***外壳的另一端的端面为圆弧。
进一步的，所述阳极气体进口和所述阳极气体出口在同一端面。
进一步的，所述SOFC电堆单元包括SOFC电堆、阳极气流分配板和密封条，所述阳极气流分配板安装在所述SOFC电堆的底部，所述密封条与SOFC电堆适配。
进一步的，所述SOFC电堆由若干电池片堆叠而成，且相邻所述电池片之间的间隙形成阴极气体流道。
进一步的，所述SOFC电堆的阴极气体均分***可适用于由多个SOFC电堆单元竖直方向排列组成的电堆模组。
进一步的，所述SOFC电堆的阴极气体均分***还可适用于由多个SOFC电堆单元水平方向排列组成的电堆模组。
进一步的，还包括阴极气体进气总管，所述阴极气体进气总管均与每个所述阴极气体进口连通。
进一步的，还包括阳极气体进气总管和阳极气体出气总管，所述阳极气体进气总管均与每个所述阳极气体进口连通，所述阳极气体出气总管均与所述阳极气体出口连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果：一种SOFC电堆的阴极气体均分***，包括***外壳、若干SOFC电堆单元，SOFC电堆单元设置在***外壳的内部，***外壳的一端设有阴极气体进口，***外壳的另一端设有阴极气体出口，阴极气体进口和阴极气体出口连通，***外壳上还设有阳极气体进口和阳极气体出口，阳极气体进口和阳极气体出口连通，阴极气体进口处设有导流板和扩散器，导流板上设有若干通孔，导流板和扩散器连接，导流板可以使气流得到均匀分散，导流板扩散器由圆筒和喇叭状的结构一体成型，阴极气体从导流板流入SOFC电堆，通过扩散器使阴极气体在***外壳的内部有效扩散，阴极气体均匀地流入电池片，从而提高电堆的寿命和输出功率导流板流入SOFC电堆，***外壳一端为平面，***外壳的另一端的端面为圆弧，阴极气体从平面一端流入，从圆弧一端流出，有利于阴极气体在SOFC电堆内均匀流通，从而提高SOFC电堆的寿命和输出功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的整体示意图；
图2为本发明的实施例一提供的剖视图；
图3为本发明的实施例一提供的正视图；
图4为本发明的实施例一提供的仰视视图；
图5为本发明实施例二提供的整体示意图；
图6为本发明的实施例二提供的剖视图；
图7为本发明的实施例二提供的正视图；
图8为本发明的实施例二提供的仰视视图；
图9为本发明的实施例三提供的整体示意图；
图10为本发明的实施例三提供的正视图；
图11为本发明的实施例三提供的仰视视图。
图中所标各部件的名称如下：1、***外壳；2、SOFC电堆；3、阴极气体进口；4、阴极气体出口；5、阳极气体进口；6、阳极气体出口；7、导流板；8、扩散器；9、阳极气流分配板；10、密封条；11、阴极气体进气总管；12、阳极气体进气总管；13、阳极气体出气总管；14、阴极气体出气总管。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：请参考图1-4，一种SOFC电堆的阴极气体均分***，包括***外壳1、SOFC电堆单元，SOFC电堆单元设置在***外壳1的内部，***外壳1的一端设有阴极气体进口3，***外壳1的另一端设有阴极气体出口4，阴极气体进口3和阴极气体出口4连通，***外壳1上还设有阳极气体进口5和阳极气体出口6，阳极气体进口5和阳极气体出口6连通，阴极气体进口3处设有导流板7和扩散器8，导流板7上设有若干通孔，导流板7和扩散器8连接，扩散器8由圆筒和喇叭状的结构一体成型，为更好地让阴极气体分配更均匀，扩散器8的末端应尽量覆盖整个SOFC电堆2阴极进口截面，且扩散器8中心与电堆阴极气体进口3截面中心位置相同；为减小阴极气体流动阻力，***外壳1一端为平面，***外壳1的另一端的端面为圆弧，且圆弧靠近电堆阴极气体出口4一侧，有利于诱导气流流至阴极气体出口处；SOFC电堆单元包括SOFC电堆2、阳极气流分配板9和密封条，阳极气流分配板9安装在SOFC电堆2的底部，阳极气流分配板9可以使阳极气体均匀流入SOFC电堆2；SOFC电堆2由若干电池片堆叠而成，且相邻电池片之间的间隙形成阴极气体流道，阴极气体在阴极气体流道内与电池片充分接触；密封条10形状为倒U形，***外壳1与相邻电池片之间的间隙设置有密封条10，以达到密封的作用，为使密封条达到更好的密封效果，密封条10需要在SOFC电堆2的顶部和垂直于阴极气体进口方向的两侧实现阴极进、出口气体的隔绝，使阴极气体从相邻电池片之间的阴极气体流道流入；由于SOFC电堆2在高温条件下工作，该密封条为耐高温材料，且该密封条需要一定的弹性，使其从常温到高温条件下，与SOFC电堆2和***外壳1的表面均有良好的接触，实现较好的密封效果，避免反应后的SOFC电堆2的阴极气体出口6气体流回SOFC电堆2的阴极气体进口3处，从而避免阴极气体进、出口气体出现混合；阳极气体进口5和阳极气体出口6在同一端面，阳极气体从阳极气体进口5流入SOFC电堆2，从阳极气体出口6流出，防止阴极气体和阳极气体混合。
阳极气体进气总管12均与每个阳极气体进口5连通，阳极气体出气总管13均与阳极气体出口6连通；对于竖直方向排列和水平方向排列的SOFC电堆2，阳极气体先流入阳极气体进气总管12，随后从各阳极气体进口5流入对应的SOFC电堆单元，阳极气体充分作用后，从各SOFC电堆单元的阳极气体出口6流出，最后从阳极气体出气总管13排出；而阴极气体先从流入阴极气体进气总管11，随后从各阴极气体进口5流入对应的SOFC电堆单元，最后从阴极气体出口4流到阴极气体出气总管14后排出。
实施例二：请参考图5-8，根据实施例一所述的SOFC电堆的阴极气体均分***，SOFC电堆2的阴极气体均分***可由多个SOFC电堆单元竖直方向排列组成，且电池片之间的阴极气体流道始终与阴极气体进口3平行，该实施例还包括阴极气体进气总管11、阳极气体进气总管12和阳极气体出气总管13，阴极气体进气总管11均与每个阴极气体进口3连通，密封条与SOFC电堆2和***外壳1配合，以达到密封条与SOFC电堆2以及***外壳1紧密接触的目的，从而起到良好的密封作用。
实施例三：请参考图9-11，根据实施例二所述的SOFC电堆的阴极气体均分***，SOFC电堆2的阴极气体均分***可由多个SOFC电堆单元水平方向排列组成，且电池片之间的阴极气体流道始终与阴极气体进口3平行，该实施例还包括阴极气体出气总管14，阴极气体出气总管14均与每个阴极气体出口4连通，密封条与SOFC电堆2和***外壳1配合，以达到密封条与SOFC电堆2以及***外壳1紧密接触的目的，从而起到良好的密封作用。
本发明工作原理：本发明可以由单个SOFC电堆单元组成，也可由竖直方向排列的若干SOFC电堆单元组成，还可以由水平方向排列的若干SOFC电堆单元组成；首先阴极气体流入阴极气体进口3，通过导流板7和扩散器8，使阴极气体均匀的流入SOFC电堆2，阳极气体从阳极气体进口流入SOFC电堆2，同时经阳极气流分配板9使阳极气体均匀的流入SOFC电堆2，阴极气体和阳极气体与SOFC电堆2充分反应后，分别从阴极气体出口4和阳极气体出口6流出，实现了阴极气体均匀流经阴极气体流道，从而提高SOFC电堆2的寿命和输出功率。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的。
Claims (7)
1.一种SOFC电堆的阴极气体均分***，包括***外壳(1)、若干SOFC电堆单元，所述SOFC电堆单元设置在所述***外壳(1)的内部，所述***外壳(1)的一端设有阴极气体进口(3)，所述***外壳(1)的另一端设有阴极气体出口(4)，所述阴极气体进口(3)和所述阴极气体出口(4)连通，所述***外壳(1)上还设有阳极气体进口(5)和阳极气体出口(6)，所述阳极气体进口(5)和所述阳极气体出口(6)连通，其特征在于：所述阴极气体进口(3)处设有导流板(7)和扩散器(8)，所述导流板(7)上设有若干通孔，所述导流板(7)和所述扩散器(8)连接，所述扩散器(8)由圆筒和喇叭状的结构一体成型，所述***外壳(1)的所述阴极气体进口(3)所在的一端为平面，所述***外壳(1)的所述阴极气体出口(4)所在的一端的端面为圆弧。
2.根据权利要求1所述的SOFC电堆的阴极气体均分***，其特征在于：所述阳极气体进口(5)和所述阳极气体出口(6)在同一端面。
3.根据权利要求2所述的SOFC电堆的阴极气体均分***，其特征在于：所述SOFC电堆单元包括SOFC电堆(2)、阳极气流分配板(9)和密封条(10)，所述阳极气流分配板(9)安装在所述SOFC电堆(2)的底部，所述密封条(10)与SOFC电堆(2)适配。
4.根据权利要求1-2任一项所述的SOFC电堆的阴极气体均分***，其特征在于：所述SOFC电堆(2)由若干电池片堆叠而成，且相邻所述电池片之间的间隙形成阴极气体流道。
5.根据权利要求4所述的SOFC电堆的阴极气体均分***，其特征在于：所述SOFC电堆(2)的阴极气体均分***还可适用于由多个SOFC电堆单元竖直方向排列组成的电堆模组。
6.根据权利要求5所述的SOFC电堆的阴极气体均分***，其特征在于：还包括阴极气体进气总管(11)，所述阴极气体进气总管(11)均与每个所述阴极气体进口(3)连通。
7.根据权利要求6所述的SOFC电堆的阴极气体均分***，其特征在于：还包括阳极气体进气总管(12)和阳极气体出气总管(13)，所述阳极气体进气总管(12)均与每个所述阳极气体进口(5)连通，所述阳极气体出气总管(13)均与所述阳极气体出口(6)连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211591917.4A CN115863727B (zh) | 2022-12-12 | 2022-12-12 | 一种sofc电堆的阴极气体均分*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211591917.4A CN115863727B (zh) | 2022-12-12 | 2022-12-12 | 一种sofc电堆的阴极气体均分*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115863727A CN115863727A (zh) | 2023-03-28 |
| CN115863727B true CN115863727B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=85672193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211591917.4A Active CN115863727B (zh) | 2022-12-12 | 2022-12-12 | 一种sofc电堆的阴极气体均分*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115863727B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105810971A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-27 | 吉世尔（合肥）能源科技有限公司 | 一种固体氧化物燃料电池单元组 |
| CN111326762A (zh) * | 2018-12-15 | 2020-06-23 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 燃料电池双极板、电堆及燃料电池*** |
| CN214625110U (zh) * | 2021-04-09 | 2021-11-05 | 李玉平 | 燃料电池双极板、膜电极及燃料电池 |
| CN115051013A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-09-13 | 广东佛燃科技有限公司 | 一种用于固体氧化物燃料电池***的电堆外壳密封结构 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN215118955U (zh) * | 2021-04-09 | 2021-12-10 | 李玉平 | 一种用于燃料电池的双极板及燃料电池 |
-
2022
- 2022-12-12 CN CN202211591917.4A patent/CN115863727B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105810971A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-27 | 吉世尔（合肥）能源科技有限公司 | 一种固体氧化物燃料电池单元组 |
| CN111326762A (zh) * | 2018-12-15 | 2020-06-23 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 燃料电池双极板、电堆及燃料电池*** |
| CN214625110U (zh) * | 2021-04-09 | 2021-11-05 | 李玉平 | 燃料电池双极板、膜电极及燃料电池 |
| CN115051013A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-09-13 | 广东佛燃科技有限公司 | 一种用于固体氧化物燃料电池***的电堆外壳密封结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115863727A (zh) | 2023-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109904484B (zh) | 一种燃料电池双极板结构及燃料电池 | |
| EP1070361B1 (en) | Pem-type fuel cell assembly having multiple parallel fuel cell sub-stacks | |
| CN100536203C (zh) | 用于燃料电池的双极板 | |
| EP1726060B1 (en) | Dual function, bipolar separator plates for fuel cells | |
| CN1643718A (zh) | 燃料电池流场板 | |
| US8012642B2 (en) | Power supply apparatus having plurality of planar fuel cell assemblies connected in stack form | |
| CN100454622C (zh) | 双极板和液体式直接燃料电池的电池堆 | |
| CN110380090A (zh) | 一种组合式燃料电池双极板 | |
| US20070202383A1 (en) | Balanced hydrogen feed for a fuel cell | |
| CN211605306U (zh) | 一种燃料分配歧管与一种燃料电池 | |
| CN211088400U (zh) | 一种隔板流道扩散层复合结构及使用该结构的燃料电池 | |
| CN113451601B (zh) | 一种阴极开放式空冷燃料电池双极板及其电池电堆 | |
| CA2390573C (en) | Separator for a fuel cell | |
| EP2330668A1 (en) | Polymer electrolyte fuel cell and fuel cell stack provided with same | |
| CN211125830U (zh) | 一种复合流场的氢燃料电池双极板 | |
| CN100550500C (zh) | 一种燃料电池组 | |
| CN115863727B (zh) | 一种sofc电堆的阴极气体均分*** | |
| CN111628189A (zh) | 一种甲醇重整制氢高温燃料电池电堆的结构 | |
| CN213425025U (zh) | 一种水冷式燃料电池 | |
| CN102110838A (zh) | 一种质子交换膜燃料电池电堆 | |
| CN215184078U (zh) | 一种燃料电池双极板及其电池电堆 | |
| WO2003083986A1 (fr) | Batterie de piles a combustible a membrane echangeuse de protons (mep) | |
| CN220209030U (zh) | 燃料电池堆以及燃料电池*** | |
| CN111326763A (zh) | 一种类蜂巢形流场的金属双极板 | |
| CN212517258U (zh) | 风冷燃料电池单元 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |