一种三重密封的SOFC纽扣电池测试装置

技术领域

本发明涉及纽扣电池测试装置技术领域，更具体为一种三重密封的SOFC纽扣电池测试装置。

背景技术

随着能源、环境等危机日益加剧，固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种清洁高效的能源技术得到迅速发展。SOFC可以直接将储存在燃料气体中的化学能转化为电能，它具有高效率，低排放、环境友好等诸多优点，在大型电站、移动供电领域有着广泛的应用前景。近年来，尽管SOFC各项技术研究进展顺利，但高温密封问题仍然是影响SOFC长期稳定运行的关键环节。尤其在前期单电池性能验证阶段，测试过程中若密封失效，将导致电池内部的燃料气体与空气混合，从而使电池性能急剧衰减，甚至发生爆炸等危险事件。因此，开发合适的密封材料和密封技术对SOFC单电池性能测试及促进SOFC发展具有十分重要的意义。

纽扣电池尺寸小、成本低、制作简易，常被用于SOFC的前期性能验证。目前，大多数的测试装置仅通过陶瓷胶将纽扣电池的氢气侧密封，且空气侧敞开不做密封。这种情况下，纽扣电池容易出现密封性差的问题，且空气侧流量无法调控，对电池性能的验证造成较大影响。因此，需要提供一种新的技术方案给予解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三重密封的SOFC纽扣电池测试装置，解决了大多数的测试装置仅通过陶瓷胶将纽扣电池的氢气侧密封，且空气侧敞开不做密封的情况。这种情况下，纽扣电池容易出现密封性差的问题，且空气侧流量无法调控，对电池性能的验证造成较大的影响。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三重密封的SOFC纽扣电池测试装置，包括：外陶瓷管，两组所述外陶瓷管的相连处设置有纽扣电池本体且纽扣电池本体通过陶瓷胶与外陶瓷管之间固定连接，所述外陶瓷管的两端均设置有三通阀且外陶瓷管的内部设置有内陶瓷管，所述内陶瓷管的端部设置有两通阀且两通阀和三通阀的侧面连接口分别设置有第一导气管和第二导气管，两组所述外陶瓷管的表面均设置有环箍且环箍的一侧设置有连接块，所述环箍的另一侧设置有固定块且固定块的内部设置有调节杆，所述调节杆的两端分别延伸至固定块外部并安装有调节螺母。

作为本发明的一种优选实施方式，所述纽扣电池本体包括电解质层和电解质层两侧设置的电极，所述电极的表面设置有引出线。

作为本发明的一种优选实施方式，所述引出线延伸至内陶瓷管的内壁并由两通阀顶部的小孔引出。

作为本发明的一种优选实施方式，所述引出线与两通阀顶部小孔之间的缝隙用硅橡胶密封。

作为本发明的一种优选实施方式，所述连接块的内部设置有固定螺丝且环箍通过固定螺丝与外陶瓷管之间固定连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述三通阀和两通阀与外陶瓷管、内陶瓷管、第一导气管和第二导气管的连接处均设置有连接螺母。

作为本发明的一种优选实施方式，所述三通阀和两通阀采用聚四氟乙烯材料制成。

作为本发明的一种优选实施方式，所述外陶瓷管外径在25mm，内径18mm，所述内陶瓷管的外径在12mm，内径在8mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明在两组外陶瓷管的相连处设置有纽扣电池本体且纽扣电池本体通过陶瓷胶与外陶瓷管之间固定连接，在纽扣电池本体两侧的电极表面均设置有引出线，引出线通过导电银浆与电极之间固定连接，在外陶瓷管的两端均设置有三通阀且外陶瓷管的内部设置有内陶瓷管，引出线延伸至内陶瓷管的内壁并由两通阀顶部的小孔引出，在内陶瓷管的端部设置有两通阀且两通阀和三通阀的侧面连接口分别设置有第一导气管和第二导气管，气体从两通阀的第一导气管导入，沿内陶瓷管传输到电池片附近，再由外陶瓷管内部传输到三通阀的第二导气管导出，空气侧的此种设置可以实现对空气流量的调控，同时将空气侧陶瓷胶排胶过程中产生的废气带出测试装置，在两组外陶瓷管的表面均设置有环箍且环箍的一侧设置有连接块，在环箍的另一侧设置有固定块且固定块的内部设置有调节杆，调节杆的两端分别延伸至固定块外部并安装有调节螺母，通过转到调节螺母，可对上下两个外陶瓷管施加一定压力，使其与纽扣电池连接更紧密。上端外陶瓷管自身的重力、固定上下外陶瓷管的紧固夹具收紧后施加的压力和陶瓷胶的固定，都起到了一定的密封效果，有效改善了纽扣电池现有测试装置密封手段单一的问题。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明陶瓷套管的剖面结构示意图；

图3为本发明纽扣电池本体结构示意图。

图中：1、外陶瓷管；2、纽扣电池本体；3、三通阀；4、内陶瓷管；5、两通阀；6、第一导气管；7、第二导气管；8、连接块；9、固定螺丝；10、环箍；11、固定块；12、调节杆；13、连接螺母；14、引出线；15、电极；16、电解质层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种三重密封的SOFC纽扣电池测试装置，包括：外陶瓷管1，两组所述外陶瓷管1的相连处设置有纽扣电池本体2且纽扣电池本体2通过陶瓷胶与外陶瓷管1之间固定连接，所述外陶瓷管1的两端均设置有三通阀3且外陶瓷管1的内部设置有内陶瓷管4，所述内陶瓷管4的端部设置有两通阀5且两通阀5和三通阀3的侧面连接口分别设置有第一导气管6和第二导气管7，两组所述外陶瓷管1的表面均设置有环箍10且环箍10的一侧设置有连接块8，所述环箍10的另一侧设置有固定块11且固定块11的内部设置有调节杆12，所述调节杆12的两端分别延伸至固定块11外部并安装有调节螺母，在两组外陶瓷管1的相连处设置有纽扣电池本体2且纽扣电池本体2通过陶瓷胶与外陶瓷管1之间固定连接，在纽扣电池本体两侧的电极表面均设置有引出线，引出线通过导电银浆与电极之间固定连接，在外陶瓷管1的两端均设置有三通阀3且外陶瓷管1的内部设置有内陶瓷管4，在内陶瓷管4的端部设置有两通阀5，引出线14延伸至内陶瓷管4的内壁并由两通阀5顶部的小孔引出，且两通阀5和三通阀3的侧面连接口分别设置有第一导气管6和第二导气管7，气体从两通阀5的第一导气管6导入，沿内陶瓷管4传输到电池片附近，再由外陶瓷管1内部传输到三通阀3的第二导气管7导出，空气侧的此种设置可以实现对空气流量的调控，同时将空气侧陶瓷胶排胶过程中产生的废气带出测试装置，在两组外陶瓷管1的表面均设置有环箍10且环箍10的一侧设置有连接块8，在环箍10的另一侧设置有固定块11且固定块11的内部设置有调节杆12，调节杆12的两端分别延伸至固定块11外部并安装有调节螺母，通过转到调节螺母，可对上下两个外陶瓷管1施加一定压力，使其与纽扣电池连接更紧密。上端外陶瓷管1自身的重力、固定上下外陶瓷管1的紧固夹具收紧后施加的压力和陶瓷胶的固定，都起到了一定的密封效果，有效改善了纽扣电池现有测试装置密封手段单一的问题。

进一步改进的，如图3所示：所述纽扣电池本体2包括电解质层16和电解质层16两侧设置的电极15，所述电极15的表面设置有引出线14，此种设置方便纽扣电池本体2进行电连接。

进一步改进的，如图2所示：所述引出线14延伸至内陶瓷管4的内壁并由两通阀5顶部的小孔引出，此种设置方便纽扣电池本体2进行电连接。

进一步改进的，如图2所示：所述引出线14与两通阀5顶部小孔之间的缝隙用硅橡胶密封，此种设置保证了密封性。

进一步改进的，如图1所示：所述连接块8的内部设置有固定螺丝9且环箍10通过固定螺丝9与外陶瓷管1之间固定连接，此种设置保证了环箍10连接的稳定性。

进一步改进的，如图1所示：所述三通阀3和两通阀5与外陶瓷管1、内陶瓷管4、第一导气管6和第二导气管7的连接处均设置有连接螺母13，此种设置保证了连接的稳定性和密封性。

进一步改进的，如图1所示：所述三通阀3和两通阀5采用聚四氟乙烯材料制成。

进一步改进的，如图1所示：所述外陶瓷管1外径在25mm，内径18mm，所述内陶瓷管4的外径在12mm，内径在8mm。

工作原理：在两组外陶瓷管1的相连处设置有纽扣电池本体2且纽扣电池本体2通过陶瓷胶与外陶瓷管1之间固定连接，在纽扣电池本体两侧的电极表面均设置有引出线14，引出线14通过导电银浆与电极15之间固定连接，在外陶瓷管1的两端均设置有三通阀3且外陶瓷管1的内部设置有内陶瓷管4，在内陶瓷管4的端部设置有两通阀5，引出线14延伸至内陶瓷管4的内壁并由两通阀5顶部的小孔引出，且两通阀5和三通阀3的侧面连接口分别设置有第一导气管6和第二导气管7，气体从两通阀5的第一导气管6导入，沿内陶瓷管4传输到电池片附近，再由外陶瓷管1内部传输到三通阀3的第二导气管7导出，空气侧的此种设置可以实现对空气流量的调控，同时将空气侧陶瓷胶排胶过程中产生的废气带出测试装置，在两组外陶瓷管1的表面均设置有环箍10且环箍10的一侧设置有连接块8，在环箍10的另一侧设置有固定块11且固定块11的内部设置有调节杆12，调节杆12的两端分别延伸至固定块11外部并安装有调节螺母，通过转到调节螺母，可对上下两个外陶瓷管1施加一定压力，使其与纽扣电池连接更紧密。上端外陶瓷管1自身的重力、固定上下外陶瓷管1的紧固夹具收紧后施加的压力和陶瓷胶的固定，都起到了一定的密封效果，有效改善了纽扣电池现有测试装置密封手段单一的问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。