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固體氧化物燃料電池的端子式單元和集電結構的制作方法

文檔序號:42132209發布日期:2025-06-10 17:27閱讀:29來源:國知局

本發明涉及固體氧化物燃料電池領域,特別涉及一種固體氧化物燃料電池的端子式單元和集電結構。


背景技術:

1、固體氧化物燃料電池(solid?oxide?fuel?cell,簡稱sofc)屬于第三代燃料電池,是一種在中高溫下直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學能高效、環境友好地轉化成電能的全固態化學發電裝置,是幾種燃料電池中,理論能量密度最高的一種,被普遍認為是在未來會得到廣泛普及應用的一種燃料電池。

2、固體氧化物燃料電池的電堆通常由復數單獨的電池單元集成而來,在相關技術中,參考公開號為us20050147857a1的發明專利,現有的固體氧化物燃料電池,其電堆中圓柱狀的電池單元通過把正負極引出到表面,再分別在正負極纏繞正負極電纜如銀線或鎳線等方式來達到集電目的。并且復數的電池單元在集成為電堆后,需要進行串并聯形成不同形式的電池結構。

3、采用相關技術中的電池單元形式,其在生產和組裝成電堆的過程中,由于電池單元數量大,需要采用專用的設備和操作方式來進行電池單元上正負極的區分并與電纜連接,否則會存在因集電電纜的數量過多而造成冗雜和難以區分正負極的問題,裝配難度大,并且在售后環節個別電池單元出現故障時,拆卸替換和維修難度也相應增大,導致整體產品的產品返工和廢品率高。


技術實現思路

1、本發明實施例提供了種固體氧化物燃料電池的端子式單元、集電結構和接線方法,能夠解決現有技術中固體氧化物燃料電池內部電池單元裝配難度大,產品良率低的問題。所述技術方案如下:

2、第一方面,一種固體氧化物燃料電池的端子式單元,包括單電池和連接座,

3、所述單電池呈條狀;

4、所述連接座包括安裝座體、正極端子和負極端子,所述安裝座體上設置有安裝槽孔,所述正極端子和所述負極端子設置于所述安裝槽孔中且一端延伸至所述安裝槽孔的一側,所述單電池的一端插裝于所述安裝槽孔的另一側,所述單電池的正極與所述正極端子連接,所述單電池的負極與所述負極端子連接。

5、可選地,所述正極端子和所述負極端子相對于所述單電池對稱布置,所述正極端子的另一端設置有朝向所述負極端子彎折的第一彎折部,所述負極端子的另一端設置有朝向所述正極端子彎折的第二彎折部,所述第一彎折部與所述第二彎折部相抵接。

6、可選地,所述第一彎折部和所述第二彎折部均具有多個波浪形的彎折段。

7、可選地,所述安裝座體包括可拆卸連接的頂部座體、中部座體和底部座體,所述安裝槽孔貫穿所述頂部座體、所述中部座體和所述底部座體,所述正極端子和所述負極端子的一端位于所述底部座體中,所述第一彎折部和所述第二彎折部位于所述頂部座體中。

8、可選地,所述中部座體內設置有芯部,所述單電池的一端與所述芯部相抵接。

9、可選地,所述正極端子和所述負極端子的一端相向彎折且與所述底部座體遠離所述中部座體的一端端面平齊。

10、可選地,所述中部座體和所述底部座體的至少一個上設置有安裝凸臺,所述中部座體和所述底部座體的至少另一個上設置有與所述安裝凸臺相匹配的安裝凹槽,所述中部座體和所述底部座體通過所述安裝凸臺和所述安裝凹槽插接固定。

11、第二方面,本發明實施例提供了一種集電結構,包括多個前述第一方面所述的固體氧化物燃料電池的端子式單元,還包括前端板,多個所述固體氧化物燃料電池的端子式單元中的所述單電池相互平行且陣列布置,所述單電池穿設于所述前端板上,并通過位于所述前端板另一側的所述安裝座體與所述前端板固定連接。

12、可選地,多個所述固體氧化物燃料電池的端子式單元中的所述單電池構成多個電池組,所述電池組內的所述電池通過所述正極端子和所述負極端子的一端串聯,多個所述電池組之間通過所述正極端子和所述負極端子的一端并聯。

13、可選地,還包括混合腔室,所述混合腔室包括匣體底板和匣體,所述匣體底板平行間隔設置于所述前端板遠離所述安裝座體的一側,所述匣體底板上設置有進氣孔,所述匣體圍繞設置于所述匣體底板和所述前端板之間,所述單電池穿設于所述匣體底板上,位于所述匣體底板和所述前端板之間的所述單電池上設置有與內部氣流通道連通的通氣孔。

14、本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果至少包括:

15、采用本發明實施例所提供的固體氧化物燃料電池的端子式單元,針對有集電需求的固體氧化物燃料電池,對應單電池的線束連接設置了專用的連接座結構,利用其安裝槽孔內嵌正極端子和負極端子,使條狀的單電池由連接座一端插入固定并使正負極分別與正極端子和負極端子接觸。而正極端子和負極端子的末端則通過安裝槽孔分別引出到連接座的另一端用于與對應的線束連接。在保證集電電路的引線聯通的同時,對線路連接端與單電池之間進行隔離,無需進行線束與單電池之間的纏繞和固定,同時方便進行線束連接位置的區分和連接操作,在單電池出現故障時也可以方便的將之與對應的連接座進行拆卸維護更換,無需考慮連接線束的冗雜和纏繞等問題,有效解決現有技術中電池單元裝配難度大,產品良率低的問題。



技術特征:

1.一種固體氧化物燃料電池的端子式單元,其特征在于,包括:單電池(1)和連接座(2),

2.根據權利要求1所述的固體氧化物燃料電池的端子式單元,其特征在于,所述正極端子(22)和所述負極端子(23)相對于所述單電池(1)對稱布置,所述正極端子(22)的另一端設置有朝向所述負極端子(23)彎折的第一彎折部(221),所述負極端子(23)的另一端設置有朝向所述正極端子(22)彎折的第二彎折部(231),所述第一彎折部(221)與所述第二彎折部(231)相抵接。

3.根據權利要求2所述的固體氧化物燃料電池的端子式單元,其特征在于,所述第一彎折部(221)和所述第二彎折部(231)均具有多個波浪形的彎折段。

4.根據權利要求2所述的固體氧化物燃料電池的端子式單元,其特征在于,所述安裝座體(21)包括可拆卸連接的頂部座體(211)、中部座體(212)和底部座體(213),所述安裝槽孔(21a)貫穿所述頂部座體(211)、所述中部座體(212)和所述底部座體(213),所述正極端子(22)和所述負極端子(23)的一端位于所述底部座體(213)中,所述第一彎折部(221)和所述第二彎折部(231)位于所述頂部座體(211)中。

5.根據權利要求4所述的固體氧化物燃料電池的端子式單元,其特征在于,所述中部座體(212)內設置有芯部(2121),所述單電池(1)的一端與所述芯部(2121)相抵接。

6.根據權利要求4所述的固體氧化物燃料電池的端子式單元,其特征在于,所述正極端子(22)和所述負極端子(23)的一端相向彎折且與所述底部座體(213)遠離所述中部座體(212)的一端端面平齊。

7.根據權利要求4所述的固體氧化物燃料電池的端子式單元,其特征在于,所述中部座體(212)和所述底部座體(213)的至少一個上設置有安裝凸臺(214),所述中部座體(212)和所述底部座體(213)的至少另一個上設置有與所述安裝凸臺(214)相匹配的安裝凹槽(215),所述中部座體(212)和所述底部座體(213)通過所述安裝凸臺(214)和所述安裝凹槽(215)插接固定。

8.一種集電結構,包括多個如權利要求1至7任一項所述的固體氧化物燃料電池的端子式單元,其特征在于,還包括前端板(3),多個所述固體氧化物燃料電池的端子式單元中的所述單電池(1)相互平行且陣列布置,所述單電池(1)穿設于所述前端板(3)上,并通過位于所述前端板(3)另一側的所述安裝座體(21)與所述前端板(3)固定連接。

9.根據權利要求8所述的集電結構,其特征在于,多個所述固體氧化物燃料電池的端子式單元中的所述單電池(1)構成多個電池組,所述電池組內的所述電池通過所述正極端子(22)和所述負極端子(23)的一端串聯,多個所述電池組之間通過所述正極端子(22)和所述負極端子(23)的一端并聯。

10.根據權利要求8所述的集電結構,其特征在于,還包括混合腔室(4),所述混合腔室(4)包括匣體底板(41)和匣體(42),所述匣體底板(41)平行間隔設置于所述前端板(3)遠離所述安裝座體(21)的一側,所述匣體底板(41)上設置有進氣孔(411),所述匣體(42)圍繞設置于所述匣體底板(41)和所述前端板(3)之間,所述單電池(1)穿設于所述匣體底板(41)上,位于所述匣體底板(41)和所述前端板(3)之間的所述單電池(1)上設置有與內部氣流通道連通的通氣孔(11)。


技術總結
本發明提供了一種固體氧化物燃料電池的端子式單元和集電結構,屬于固體氧化物燃料電池領域。該固體氧化物燃料電堆包括單電池和連接座,單電池呈條狀,連接座包括安裝座體、正極端子和負極端子,安裝座體上設置有安裝槽孔,正極端子和負極端子設置于安裝槽孔中且一端延伸至安裝槽孔的一側,單電池的一端插裝于安裝槽孔的另一側,單電池的正極與正極端子連接,單電池的負極與負極端子連接。采用該端子式單元并組成集電結構,能夠解決現有技術中固體氧化物燃料電池內部電池單元裝配難度大,產品良率低的問題。

技術研發人員:付權,曹彬,何俊能,劉亞貴
受保護的技術使用者:福賽爾(武漢)集成有限公司
技術研發日:
技術公布日:2025/6/9
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