專利名稱：固體燃料電池管的制作方法
技術領域：
燃料電池直接將存儲在燃料(氫氣)和氧化劑(空氣)中的化學能轉化為電能，它的發電效率高達50—70％，對環境無污染，是一種舉世公認的可持續發展的可以替代化石燃料的新能源。燃料電池的發電是由陽極、電解質和陰極三部分來完成，離子在電解質內部傳輸，在陽極和陰極之間產生電流。燃料電池按電解質分類，用固體氧化物作電解質的電池稱為固體燃料電池，固體燃料電池的結構主要有兩種形式，一種是平板式，另一種是管式。現有的管式燃料電池的管是一體式的，其結構復雜，維修起來很不方便。另外，管的強度低，受到強烈振動時會發生斷裂，影響電池堆正常發電。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、強度高、制造成本低的固體燃料電池管，以克服現有技術存在的缺陷。
本實用新型的技術方案是它包括內支撐管、外支撐管、內連接環、外連接環、間隔氣室的電極電解質管、導線和連接體，相臨兩個電極電解質管用內、外連接環固定，相鄰的內、外連接環之間各自形成燃料氣室和空氣室，空氣室和燃料氣室由內、外支撐管封閉，內、外支撐管的管壁開有通氣孔并由連接體固定，導線連接內、外支撐管。
為了導電性能更好，在內支撐管的外側和外支撐管的內側接觸設有銅網。
本實用新型的積極效果是結構簡單、性能穩定、輸出功率大，以氫氣為燃料時的功率密度達到了200mW/cm2。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進行詳細描述。
附圖是本實用新型的結構剖視圖。
參照附圖，本實用新型由內支撐管6、外支撐管1、內連接環7、外連接環3、電極電解質管5、導線11和連接體10組成，相臨兩個電極電解質管5用內、外連接環7、3固定，相鄰的內、外連接環之間各自形成燃料氣室8和空氣室4，空氣室4和燃料氣室8由內、外支撐管6、1封閉，內、外支撐管的管壁開有通氣孔2并由連接體10固定。其中支撐管的材料為不銹鋼或是經過金屬化表面處理的陶瓷管，為了導電性能更好，在內支撐管的外側和外支撐管的內側接觸設有銅網12，銅網12連接導線11，由于銅網電阻小，所以導電性能好。支撐管的壁厚約1毫米左右，管壁約50％的面積被切除以保證空氣或燃料氣能順利進入、進出氣室。內連接環和外連接環形狀為管式，是電子導體，最好用純銅材料，它們有支撐兩個支撐管和連接電極電解質管的功能，電極電解質管呈圓筒形，最好有兩個以上，由陽極、電解質和陰極構成，陽極采用Ni，電解質用YSZ(氧化釔穩定的氧化鋯)，陰極用LaMnO3(錳酸鑭)。制作時，先把陽極制成管，然后，把YSZ沉積在陽極管上，再把LaMnO3(錳酸鑭)沉積在YSZ電解質上。圖中所示的結構是由4個電極電解質管構成，構成電池管的電極電解質管的數量可以任意選取，數量多則電池管的總長度長。內支撐管和外支撐管分別是電池管的兩個極，在燃料氣經燃料氣入口9通入電池管的管內、空氣通入管外時，內支撐管6是負極，外支撐管1是正極，它們之間絕緣，并分別與導線11連接。上、下兩個連接體10把內支撐管和外支撐管連接在一起，該連接體是電子絕緣材料。為了便于組裝及維修，內、外支撐管可采用分段式，電極電解質管和內、外連接環按通常工藝輕度燒結在一起。內、外連接環分別作為電池管相鄰的燃料氣室和相鄰的空氣室的間隔體。
組裝電池管時，先把電極電解質管和內、外連接環按通常工藝輕度燒結在一起，然后，再把內、外支撐管裝上并用連接體固定連接，最后，把作為正、負極的外、內支撐管與導線連接。
電池管工作時，燃料氣由燃料氣入口進入電池內部，透過內支撐管上的孔進入各燃料室。與此同時也有廢燃料氣和空氣分別從燃料氣室和空氣室流出，始終保持燃料氣和空氣的新鮮程度，電池管在600—1000℃可以發電，電流經內、外支撐管由導線引出，每根電池管可以單獨工作，也可以把它們組裝成電池堆。
權利要求1.一種固體燃料電池管，其特征在于它是由內支撐管(6)、外支撐管(1)、內連接環(7)、外連接環(3)、電極電解質管(5)、導線(11)和連接體(10)構成，相臨兩個電極電解質管(5)用內、外連接環(7)、(3)固定，相鄰的內、外連接環(7)、(3)之間各自形成燃料氣室(8)和空氣室(4)，空氣室(4)和燃料氣室(8)由內、外支撐管(6)、(1)封閉，內、外支撐管的管壁開有通氣孔(2)并由連接體(10)固定，導線(11)連接內、外支撐管(6)、(1)。
2.根據權利要求1所述的固體燃料電池管，其特征在于在內支撐管(6)的外側和外支撐管(1)的內側接觸設有銅網(12)。
專利摘要一種固體燃料電池管,包括內支撐管、外支撐管、內連接環、外連接環、電極電解質管、導線和連接體,相鄰兩個電極電解質管用內、外連接環固定,相鄰的內、外連接環之間各自形成燃料氣室和空氣室,空氣室和燃料氣室由內、外支撐管封閉,內、外支撐管的管壁開有通氣孔并由連接體固定,導線連接內、外支撐管。本實用新型結構簡單、性能穩定、輸出功率大,以煤氣、天然氣、甲醇、乙醇為燃料均可,以氫氣為燃料時的功率密度達到了200mW/cm
文檔編號H01M8/10GK2475148SQ0121212
公開日2002年1月30日 申請日期2001年3月15日 優先權日2001年3月15日
發明者胡建東, 郭作興, 王紅穎, 陳積偉, 連建設 申請人:胡建東