一种为直接碳固体氧化物燃料电池连续提供燃料的装置

    公开(公告)号:CN115275242B

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202210991342.9

    申请日:2022-08-17

    摘要: 本发明涉及一种为直接碳固体氧化物燃料电池连续提供燃料的装置。该装置包括槽道、燃料电池、燃料槽、固体燃料和隔离层。其结构为:槽道内排列多个盛满固体燃料的燃料槽,燃料槽相互之间使用隔离层分开。槽道的中部位于燃料电池的工作温区,槽道的入口端和出口端位于常温区,在工作温区和常温区之间是温度渐变的保温区。电池运行时,将碳的化学能转化为电能。待该燃料槽中的燃料消耗到不足以维持燃料电池正常运行时,在槽道的入口端加载新的盛满燃料的燃料槽,并将燃料槽向出口端方向推进,使槽道入口端方向的紧邻燃料电池的盛满燃料的燃料槽位于燃料电池正下方,而燃料消耗过的燃料槽被推向出口端方向,逐渐被冷却。

    可反复利用的联排结构管式直接碳固体氧化物燃料电池组

    公开(公告)号:CN110752399B

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN201911127670.9

    申请日:2019-11-18

    摘要: 本发明公开了可反复利用的联排结构管式直接碳固体氧化物燃料电池组;该电池组由一系列管式单电池相互串联组成,管式单电池是一端封闭而另一端开口的电解质支撑型,内壁覆盖阳极膜,碳燃料盛放在管式电池中,开口端由一活动的塞子封口;多个一端封闭的管式单电池串联的方式是相邻两个管式单电池并排设置,通过多个连接孔和导电材料连接;阴极膜部分覆盖电解质管的外部面积,在电解质管支撑体开口端外周以及连接孔外周不覆盖阴极膜;导电材料设置在连接孔内、连接孔之间的阳极膜上,以及单电池外侧的连接孔与相邻管式单电池的阴极膜之间。本发明电池组具有结构简单、无需密封剂、可反复使用、转换效率高等优点,特别适合移动或备用电源应用。

    一种单片电解质固体氧化物燃料电池组

    公开(公告)号:CN103956504A

    公开(公告)日:2014-07-30

    申请号:CN201410143853.0

    申请日:2014-04-10

    IPC分类号: H01M8/02 H01M8/10 H01M4/88

    摘要: 本发明公开了一种单片电解质固体氧化物燃料电池组,包括电解质片、阴极膜、阳极膜和连接体,在电解质片的一面上间隔地设有多个阴极膜,在电解质片的另一面上间隔的设有多个阳极膜,阴极膜和阳极膜形状大小相同,相对设置,在相邻两个阴极膜或阳极膜的电解质片上设有连接孔,连接体穿过连接孔,连接体一端连接电解质片一面的阴极膜,另一端连接电解质片另一面的阳极膜,形成串联连接;连接体采用金属银或者铬酸镧陶瓷材料。本发明在单片电解质上就能制备出多节串联的固体氧化物燃料电池组。该电池组采用电解质支撑,有利于电池性能的稳定,通过连接孔和连接体的巧妙设计,具有输出电压和功率密度高,密封性好,电流收集方便的优点。

    一种直接碳固体氧化物燃料电池电源系统

    公开(公告)号:CN102130354B

    公开(公告)日:2013-09-25

    申请号:CN201110008698.8

    申请日:2011-01-14

    IPC分类号: H01M8/24 H01M8/10 H01M8/02

    摘要: 本发明公开了一种直接碳固体氧化物燃料电池电源系统,包括锥管串接式SOFC电池组、碳燃料、燃料容器、燃烧室、加热元件、尾气燃烧导热管和保温层;锥管串接式SOFC电池组由多个电池单体串联构成,电池单体为一端开口大,一端开口小的锥管状,由锥管形结构的多孔阳极、致密电解质膜和多孔阴极由外到内依次连接构成;燃料容器为柱形空腔,锥管串接式SOFC电池组设置在燃料容器的空腔内,碳燃料填充在燃料容器内的锥管串接式SOFC电池组外侧;本发明由于采用的锥管串接式电池结构能在尺寸较小的情况下输出较高的电压,并且碳燃料能量密度高、安全、便于携带,因此这种电池系统特别适用于小型SOFC电源,例如备用电源、便携式电源等。

    一种直接碳固体氧化物燃料电池

    公开(公告)号:CN101694883B

    公开(公告)日:2011-12-28

    申请号:CN200910192848.8

    申请日:2009-09-30

    发明人: 刘江 唐玉宝 隋静

    摘要: 本发明公开了一种直接碳固体氧化物燃料电池,电解质管支撑体为一端封闭的管状结构,电解质管支撑体的管状内壁设有多孔阳极膜,外壁设有多孔阴极膜;粉体碳位于电解质管支撑体的多孔阳极膜内,导气管封接在电解质管支撑体的开口端;电解质管支撑体的开口端与导气管通过耐高温的封接材料密封;电解质管支撑体的材料为钇稳定化的氧化锆,采用注浆成型法或浸渍法制备,在1400-1600℃下空气中烧结3-4h形成。该电池是一种直接使用碳燃料的固体氧化物燃料电池,为全固态结构,对此电池加热,就得到电能输出,同时排放出气体。该电池具有结构简单、操作容易、转换效率高等优点,对高效清洁地使用煤基燃料具有重要意义。

    一种全膜化平板膜带串接式固体氧化物燃料电池组的制备方法

    公开(公告)号:CN115207386B

    公开(公告)日:2024-07-09

    申请号:CN202210769733.6

    申请日:2022-07-01

    摘要: 一种全膜化平板膜带串接式固体氧化物燃料电池组的制备方法。利用流延法制备多孔骨架支撑体、多孔阳极和致密电解质,且一体化成型、烧结制备半电池组的方法。所述流延法,是将材料粉体制备成流动性良好的浆料,采用刮刀将该浆料在平板基底上流延刮平,干燥后得到流延膜;所述多孔支撑体,采用耐高温的电子绝缘陶瓷材料,将其流延膜裁成设计的形状;所述多孔阳极,采用的材料是金属镍和钇稳定化氧化锆复合的金属陶瓷,将其流延膜裁成设计尺寸的长条状。该一体化成型法制备的平板膜带串接式电池组比传统的制备工艺减少了工序,缩短了制备时间,降低了制备能耗,所制备的电池组具有小尺寸高电压输出的特点,在便携式电源领域具有广阔的应用前景。

    利用脉冲激光沉积技术调控晶格应力制备固体氧化物燃料电池的方法

    公开(公告)号:CN109216711B

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN201810836269.1

    申请日:2018-07-26

    IPC分类号: H01M4/88 H01M4/90

    摘要: 本发明公开了利用脉冲激光沉积技术调控晶格应力制备固体氧化物燃料电池的方法;该方法先制备NNO靶材,然后将NNO靶材固定于脉冲激光沉积仪真空腔室的靶材托;将单晶衬底YSZ固定在PLD样品托上,在真空条件下升温至590‐610℃;通入纯氧,0.8‐1.2Pa氧压中稳定0.4‐0.6h;溅射PLD靶材NNO氧化物,金属蒸汽沿激光法线方向依次沉积在单晶衬底YSZ上,调节激光脉冲数控制NNO氧化物薄膜厚度为9‐50nm;最后涂刷法涂刷阴极浆料。本发明通过对晶格应力的调控,制备的固体氧化物燃料电池的性能得到大幅提升,稳定性好;同时兼具有安全性好、成本低廉、环保污染少等优势。

    一种无密封的单片电解质直接碳固体氧化物燃料电池组

    公开(公告)号:CN108183248B

    公开(公告)日:2020-02-18

    申请号:CN201711309681.X

    申请日:2017-12-11

    摘要: 本发明公开了一种无密封的单片电解质直接碳固体氧化物燃料电池组;在电解质片的一面间隔地设有多个多孔阴极,电解质片的另一面间隔地设有多个多孔阳极,连接体一端连接电解质片一面的第一个电池的多孔阳极,另一端连接电解质片另一面的与多孔阳极相邻的一个多孔阴极,形成串联连接组成电池片;电解质片放在盛有碳燃料的燃料容器的上方;电解质片上设有多个多孔阳极的一面与燃料容器的空心相对,固定框扣住电解质片和燃料容器。该直接碳固体氧化物燃料电池组无须密封,对电池进行加热,就能得到较高的电压和电流输出,该电池还具有结构简单,制备简便,操作容易和转换效率高等优点,特别适合作为备用电源和便携式电源。