【摘要】 一种直接碳燃料电池反应装置，属于直接碳燃料电池技术领域。该反应装置上底座(1) 同轴放入上水冷套(2)中并对连接处焊接密封形成水冷腔体；阳极集流铂网(12)用于从纽 扣式固体氧化物燃料电池(16)阳极上收集电流，阳极集流铂丝(15)两头分别用作参比电 极和测试电极；测温热电偶(17)测温点与纽扣固体氧化物燃料电池(16)保持同一高度； 阳极腔体管(6)底部插入下底座(43)上部孔中；石英砂烧结板(42)下面布置碳燃料热电 偶(56)；所有管件与封头(46)连接密封。本发明解决了阳极腔体加水和碳燃料放置问题； 实现了燃料电池运行和碳燃料反应分别控温；避免繁琐的装卸过程和人员烫伤；防止了密封 失效，降低了成本。 【专利类型】发明授权 【申请人】清华大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】100084北京市100084-82信箱 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN200810119204.1 【申请日】2008-08-29 【申请年份】2008 【公开公告号】CN100595959C 【公开公告日】2010-03-24 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN100595959C 【授权公告日】2010-03-24 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】H01M8/02; H01M8/04; H01M8/06; H01M8/10; H01M8/0267; H01M8/0276; H01M8/04029; H01M8/0432; H01M8/0606; H01M8/1007 【发明人】蔡宁生; 李晨; 史翊翔 【主权项内容】1、一种直接碳燃料电池反应装置，其特征在于，该反应装置包括上底座(1)，上水冷套 (2)，内套管(3)，外套管套(4)，外套管芯(5)，阳极腔体管(6)，阴极腔体管(7)，燃 料电池管式加热电炉(8)，阴极集流铂丝(9)，阴极集流铂网(10)，密封玻璃环(11)，阳 极集流铂网(12)，压紧陶瓷片(13)，拉紧镍镉丝(14)，阳极集流铂丝(15)，纽扣式固体 氧化物燃料电池(16)，燃料电池热电偶(17)，O形橡胶圈I(18)，拉紧弹簧(19)，O形 橡胶圈II(20)，紧固螺钉(21)，O形橡胶圈III(22)，阴极气体入口管(23)，阳极气 体出口管(24)，阳极集流刚玉管(25)，燃料电池热电偶保护管(27)，固体碳燃料(39)， 碳燃料管式加热电炉(40)，碳燃料热电偶保护管(41)，碳燃料放置管(42)，下底座(43)， 下水冷套(44)，下底座芯(45)，封头(46)，阳极气体入口管(47)，下冷却水导管(48)， O形橡胶圈IV(49)，加水螺旋管(50)，石英砂烧结板(51)，碳燃料热电偶(56)； 上底座(1)开有阴极气体出口孔(28)，热电偶保护管孔(30)，阳极集流刚玉管孔(31)， 阳极气体出口管孔(32)，阴极气体入口管孔(33)，紧固螺纹孔(34)；上水冷套(2)上连 接冷却水导管(35)；内套管(3)与上底座(1)螺纹连接；外套管套(4)与上水冷套(2) 螺纹连接；外套管芯(5)开有旋紧孔(36)；压紧陶瓷片(13)上开有通气孔(37)，拉紧孔 (38)；拉紧镍镉丝(14)穿过拉紧孔(38)并勾住压紧陶瓷片(13)；封头(46)上开有碳 燃料热电偶保护管孔(52)、加水螺旋管孔(53)、阳极气体入口管孔(54)；下水冷套(44) 上焊接下冷却水导管(48)；下水冷套(44)与下底座芯(45)螺纹连接；下底座芯(45)与 下底座(43)螺纹连接；加水螺旋管(50)在碳燃料管式加热电炉(40)内； 上底座(1)同轴放入上水冷套(2)中并对连接处焊接密封形成水冷腔体，冷却水由上 冷却水导管(35)通入和导出；阴极气体入口管(23)插入上底座(1)的阴极气体入口孔(33) 中，阳极集流刚玉管(25)插入上底座(1)的阳极集流刚玉管孔(31)中，阳极气体出口管 (24)插入上底座(1)的阳极气体出口管孔(32)中，燃料电池热电偶(17)插入燃料电池 热电偶保护管(27)中，燃料电池热电偶保护管(27)插入上底座(1)的燃料电池热电偶保 护管孔(30)中；所有管件与上底座(1)采用704硅橡胶密封连接；紧固螺钉(21)穿过拉 紧弹簧(19)一端并将其旋紧在上底座(1)的紧固螺纹孔(34)中；拉紧弹簧(19)另一端 与拉紧镍镉丝(14)连接，用于拉紧压紧陶瓷片(13)；内套管(3)与底座(1)螺纹连接， 连接处用O形橡胶圈II(20)密封；内套管(3)底部插入阴极腔体管(7)中并采用704 硅橡胶密封连接；O形橡胶圈I(18)卡在阳极腔体管(6)中，阳极腔体管(6)穿过外套 管套(4)，通过旋紧孔(36)将外套管芯(5)螺纹连接于外套管套(4)中；外套管套(4) 通过螺纹连接在上水冷套(2)上，连接处用O形橡胶圈III(22)密封； 阴极集流铂丝(9)两头分别穿过阴极集流铂网(10)和阴极气体入口管(23)；阴极集 流铂网(10)用于从纽扣式固体氧化物燃料电池(16)阴极上收集电流，阴极集流铂丝(9) 的两头分别用作参比电极和测试电极，导出电流；阳极集流铂丝(15)两头穿过双孔的阳极 集流刚玉管(25)，与阳极集流铂网(12)紧密接触；阳极集流铂网(12)用于从纽扣式固体 氧化物燃料电池(16)阳极上收集电流，阳极集流铂丝(15)两头分别用作参比电极和测试 电极，导出电流；阴极集流铂网(10)与阴极气体入口管(23)端口接触；密封玻璃环(11) 与阴极腔体管(7)接触，密封玻璃环(11)向下依次放置纽扣固体氧化物燃料电池(16)、 阳极集流铂网(12)、阳极集流铂丝(15)、压紧陶瓷片(13)，拉紧镍镉丝(14)穿过拉紧孔 (38)并勾住压紧陶瓷片(13)；测温热电偶(17)测温点与纽扣固体氧化物燃料电池(16) 保持同一高度； 阳极腔体管(6)底部插入下底座(43)上部孔中并采用704硅橡胶密封连接；下底座(43) 同轴放入下冷水套(44)中并将连接处焊接密封形成水冷腔体，冷却水由下冷却水导管(48) 通入和导出；O形橡胶圈IV(49)卡在碳燃料放置管(42)中，并将碳燃料放置管(42)穿 过下底座(43)和下底座芯(45)，旋紧下底座芯(45)；石英砂烧结板(42)烧结在石英材 质的碳燃料放置管(42)上；固体碳燃料(39)放置于石英砂烧结板(42)上；石英砂烧结 板(42)下面布置碳燃料热电偶(56)；碳燃料热电偶(56)插入碳燃料热电偶保护管(41) 中，碳燃料热电偶保护管(41)插入封头(46)的碳燃料热电偶保护管孔(52)中，阳极气 体入口管(47)插入封头(46)阳极气体入口管孔(54)中，加水螺旋管(50)插入加水螺 旋管孔(53)中；所有管件与封头(46)采用704硅橡胶密封连接；将碳燃料放置管(42) 底部插入封头上部并采用704硅橡胶密封连接。 【当前权利人】清华大学 【当前专利权人地址】北京市100084-82信箱 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000400000624D 【引证次数】4.0 【自引次数】1.0 【他引次数】3.0 【家族引证次数】4.0 【家族被引证次数】13
