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公开(公告)号：CN118352591A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410449707.4
申请日：2024-04-15
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01M8/243 , C25B9/01 , C25B9/70 , C25B9/60 , H01M8/2465 , H01M8/249 , H01M8/1213 , H01M8/1231 , H01M8/1246 , H01M8/0202 , H01M8/0271 , H01M4/88
Abstract: 本发明提供一种自密封竹节管式固体氧化物燃料电池/电解池及其电池/电解池堆，包括陶瓷支撑体，其表面的多孔绝缘层以及电池组，电池组由第一单电池与其他若干单电池沿燃料气流动方向串联分布于多孔绝缘层表面；电池组中，相邻燃料极之间设置有第一绝缘层，相邻电解质层之间沿燃料流动方向依次设置有第一连接体和第二绝缘层，相邻的空气极之间设置有第三绝缘层。绝缘层的设置可保持单电池相互独立的结构，提高单电池密封性，避免短路发生；第一连接体设计为可纵向搭接相邻电池单元的燃料极与空气极，实现了电流从一个电池单元的燃料极，通过连接体垂直传输至相邻电池单元的空气极，使电池单元间的电流通过连接体实现纵向传输，降低电流在传输中的损耗，提高了电池性能。
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公开(公告)号：CN114976101B
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202210582197.9
申请日：2022-05-26
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01M8/0271 , H01M8/0286 , H01M8/10
Abstract: 本发明提供了一种一端密封陶瓷扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池及其电池堆结构，包括：陶瓷扁管支撑体、电池组集和集流极，其中，支撑体内设置串联排布的蛇形流道，或并联排布的栅形流道，电池组集由多个单电池串联集成，或由多个U型串联电池组并联集成。本发明通过合理的单电池排列布局设计，最大限度地利用了扁管支撑体相互平行的两个平面，增加电池的排布量和均匀性，缩短了电池管的轴向力矩，增强了电池的抗弯强度，有效解决了固体氧化物燃料电池中极化损耗较大、电流收集困难、成本造价较高以及电池长期运行稳定性差等问题，提升了电池的体积功率。
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公开(公告)号：CN113948730B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202110992004.2
申请日：2021-08-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01M8/02 , H01M8/2465 , H01M8/00 , H01M8/0206 , H01M8/04007
Abstract: 本发明提供了一种自密封的金属扁管支撑固体氧化物燃料电池/电解池及其电池堆结构，该结构包括：绝缘层和由金属材料制备的扁管式支撑体；绝缘层覆盖于扁管式支撑体的两平面上；绝缘层上分布有电池组，电池组由多个单电池通过连接体串联连接，形成U形形状；其中，电池组中的第一个单电池的集流层和最后一个单电池的集流层，均位于所述开口端，分别用于电流的引入与引出。本发明提供的金属扁管支撑体+绝缘层的设计，采用具有高热导率、低成本、高强度金属作为扁管支撑体，可显著提升电池启动速率、增加循环启动次数，为燃料电池的高效率、高稳定、快启动策略提供可行性方案。
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公开(公告)号：CN114824346A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210581343.6
申请日：2022-05-26
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01M8/0245 , H01M8/0273 , H01M8/1246 , H01M8/0236 , H01M8/24
Abstract: 本发明提供一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池以及电池堆结构，该结构采用导电扁管作为支撑体，并在支撑体两个相互平行的第一平面和第二平面分别分布着由多个单电池串联组成的电池组。电池组之间通过支撑体实现串联或并联，当并联时，支撑体还兼有电流集流的功能，将电池组中产生的电流通过支撑体传输到开口端，实现低温开口端引流。相比于陶瓷支撑体，导电扁管作为支撑体具有更高的机械强度与更快的电堆启动速度，还可在还原气氛下收集串联电池组中的阴极电流，并在低温开口端引流，实现增大电池体积功率密度，增强电池输出性能，降低电流收集困难的目的。并且，多个单电池的串联结构能够实现小电流、高电压输出，降低欧姆损失。
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公开(公告)号：CN118352592A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410449711.0
申请日：2024-04-15
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01M8/243 , C25B1/042 , C25B9/015 , C25B9/17 , C25B9/70 , H01M8/2465 , H01M8/249 , H01M8/1213 , H01M8/1231 , H01M8/1246 , H01M8/0202 , H01M8/0271 , H01M4/88
Abstract: 本发明提供一种竹节管式固体氧化物燃料电池/电解池及其电池/电解池堆，包括陶瓷支撑体，其表面的多孔绝缘层以及电池组，电池组由若干单电池沿燃料气流动方向串联分布于多孔绝缘层表面；电池组中，相邻燃料极之间设置有第一绝缘层，相邻电解质层之间沿燃料流动方向依次设置有第一连接体和第二绝缘层，相邻的空气极之间设置有第三绝缘层。绝缘层的设置可保持单电池相互独立的结构，提高单电池密封性，避免短路发生；第一连接体设计为可纵向搭接相邻电池单元的燃料极与空气极，实现了电流从一个电池单元的燃料极，通过连接体垂直传输至相邻电池单元的空气极，使电池单元间的电流通过连接体实现纵向传输，降低电流损耗，提高了电池/电解池性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113161572B
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202110336016.X
申请日：2021-03-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01M8/0276 , H01M8/0282 , H01M8/12 , H01M8/1226 , H01M8/1231 , H01M8/124 , H01M4/88 , C25B9/00 , C25B11/031 , C25B11/04
Abstract: 本发明提供了一种连续生产电池/电解池的方法、系统及电池/电解池，该方法包括：在金属多孔薄板支撑体上依次制备阳极(氢电极)层、电解质层以及阴极(氧电极)层。本发明提供的方法，首先以金属多孔薄板作为连续生产线中的承压支撑体，再通过调控阳极(氢电极)层厚度、选择性去除电解质浆料层中的溶剂和部分粘结剂、对电解质层进行加压烧结致密化处理，以解决连续生产金属薄板支撑的固体氧化物燃料电池/电解池技术中所存在的自动化程度低、成品率低、性能稳定性较差等问题。因此，本发明提供的方法，既可实现固体氧化物燃料电池/电解池的连续生产，又简化了生产工艺，提高了生产效率与成品率，具有广泛的商业化应用前景。
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公开(公告)号：CN113948730A
公开(公告)日：2022-01-18
申请号：CN202110992004.2
申请日：2021-08-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01M8/02 , H01M8/2465 , H01M8/00 , H01M8/0206 , H01M8/04007
Abstract: 本发明提供了一种自密封的金属扁管支撑固体氧化物燃料电池/电解池及其电池堆结构，该结构包括：绝缘层和由金属材料制备的扁管式支撑体；绝缘层覆盖于扁管式支撑体的两平面上；绝缘层上分布有电池组，电池组由多个单电池通过连接体串联连接，形成U形形状；其中，电池组中的第一个单电池的集流层和最后一个单电池的集流层，均位于所述开口端，分别用于电流的引入与引出。本发明提供的金属扁管支撑体+绝缘层的设计，采用具有高热导率、低成本、高强度金属作为扁管支撑体，可显著提升电池启动速率、增加循环启动次数，为燃料电池的高效率、高稳定、快启动策略提供可行性方案。
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公开(公告)号：CN113161572A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110336016.X
申请日：2021-03-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01M8/0276 , H01M8/0282 , H01M8/12 , H01M8/1226 , H01M8/1231 , H01M8/124 , H01M4/88 , C25B9/00 , C25B11/031 , C25B11/04
Abstract: 本发明提供了一种连续生产电池/电解池的方法、系统及电池/电解池，该方法包括：在金属多孔薄板支撑体上依次制备阳极(氢电极)层、电解质层以及阴极(氧电极)层。本发明提供的方法，首先以金属多孔薄板作为连续生产线中的承压支撑体，再通过调控阳极(氢电极)层厚度、选择性去除电解质浆料层中的溶剂和部分粘结剂、对电解质层进行加压烧结致密化处理，以解决连续生产金属薄板支撑的固体氧化物燃料电池/电解池技术中所存在的自动化程度低、成品率低、性能稳定性较差等问题。因此，本发明提供的方法，既可实现固体氧化物燃料电池/电解池的连续生产，又简化了生产工艺，提高了生产效率与成品率，具有广泛的商业化应用前景。
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公开(公告)号：CN118352589A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410449708.9
申请日：2024-04-15
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01M8/2404 , C04B35/47 , C04B35/622 , C04B35/48 , H01M8/243 , H01M8/2465 , H01M8/249 , H01M8/1213 , H01M8/1231 , H01M8/1246 , H01M8/0202 , H01M8/0271 , H01M4/88
Abstract: 本发明提供一种自密封竹节管式固体氧化物燃料电池/电解池及其电池/电解池堆的制备方法，本发明采用丝网印刷技术，以结构层为单位进行电池组的有序制备，使电池单元的功能层均在完整的平面上进行印刷制备，避免位于下层的功能层端部台阶的存在，对位于上层的功能层的制备造成印刷困难；同时，在第二间隔处，印刷连接体浆料形成的第一连接体膜层，在水平方向分别接触电解质膜层以及第二绝缘膜层，在垂直方向纵向搭接相邻电池单元的燃料极膜层以及空气极膜层，实现电流在连接体中进行纵向传输，有效提高电池性能。本发明提供的制备方法有效提高电池制备的良品率，有利于固体氧化物燃料电池的商业化推广。
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公开(公告)号：CN114940625A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210582205.X
申请日：2022-05-26
Applicant: 西安交通大学
IPC: C04B38/06 , C04B38/02 , C04B35/04 , C04B35/057 , C04B35/10 , C04B35/46 , C04B35/48 , C04B35/505 , C04B35/622 , C25B9/17 , C25C7/00 , C25D17/00 , H01M8/1213 , H01M8/124 , H01M8/1286
Abstract: 本发明提供了一端自密封的陶瓷扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池的制备方法，该方法通过在陶瓷扁管支撑体坯体表面直接制备电池体系得到一端自密封的陶瓷扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池坯体，然后对得到的一端自密封的陶瓷扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池坯体进行烧制，得到一端自密封的陶瓷扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池。本发明通过向陶瓷扁管支撑体的模具内分层、分区域铺设不同粒度配比的填充粉末，使得制备出的陶瓷扁管支撑体的两侧以及自密封口端的端头为致密陶瓷支撑体区，其余区域为多孔陶瓷支撑体区。并且通过在多孔陶瓷支撑体区的表面制备电极功能层实现自密封，实现降低制备成本的目的。
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