固體氧化物燃料電池陽極支撐體表面塗敷裝置的製作方法
2023-04-24 15:21:57 1
本實用新型涉及一種固體氧化物燃料電池陽極支撐體表面塗敷裝置。
背景技術：
電解質隔膜：電解質隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑，並傳導離子，SOFC中最常用的電解質材料是氧化釔穩定的氧化鋯(Ysz)，但Ysz電解質的電導率相對較低，因此電解質的厚度必須薄膜化，以減小電解質的歐姆損失。業界通常採用各種物理和化學方法製備YSZ薄膜。電化學氣相沉積(EVD)、等離子噴塗(APS)、溶膠一凝膠等制膜方法雖然得到了緻密的電解質膜，但工藝相對比較複雜、成本高、或不適於規模化生產。
目前陽極支撐體表面電解質膜製備過程是，將陶瓷泥料擠壓成型，管子裁切比實際需求長度略長，在管子一端穿一通孔，將管子懸吊，經過4-5天自然風乾。浸漿時將底部管口用橡膠棒塞住，浸漿後懸掛風乾再拔去橡膠塞。缺點是工序多，管子損耗大，加工周期長。
技術實現要素：
本實用新型的目的是克服現有技術的不足而提供一種固體氧化物燃料電池陽極支撐體表面塗敷裝置，多孔陶瓷為陽極支撐體進行塗敷，多孔陶瓷設在漿料池與陽極支撐體之間起到了隔離緩衝的作用，漿料池中漿料的蠕動不影響陽極支撐體表面電解質膜的均勻性，可使陽極支撐體表面電解質膜製備自動化，完成流水線作業。
為了達到上述目的，本實用新型是這樣實現的，其是一種固體氧化物燃料電池陽極支撐體表面塗敷裝置，其特徵在於包括：
容器；在所述容器內設有漿料池、空氣室及進料口，所述空氣室位於漿料池的上方並連通，所述進料口與漿料池連通；
多孔陶瓷；所述多孔陶瓷設在漿料池中並可轉動，在多孔陶瓷中設有貫穿多孔陶瓷的塗敷室，漿料可通過多孔陶瓷在塗敷室的壁上形成掛珠，待加工的陽極支撐體可插設在塗敷室中，塗敷室的孔徑比陽極支撐體直徑大15%±3%；
增壓測壓結構；所述增壓測壓結構的出氣口與空氣室連通，增壓測壓結構測量並增大空氣室內的壓強；
洩壓結構；所述洩壓結構的進氣口與空氣室連通，洩壓結構可降低空氣室內的壓強；以及
轉動結構；所述轉動結構與多孔陶瓷連接控制多孔陶瓷轉動。
在本技術方案中，所述增壓測壓結構包括壓力表及進氣管，所述進氣管的進口與外界氣體連通，進氣管的出口與空氣室連通，所述壓力表與空氣室連通，壓力表測量空氣室的空氣壓強。
在本技術方案中，所述轉動結構包括步進電機、主動齒輪及從動齒輪；其中所述步進電機設在容器的外壁上，步進電機的輸出軸與主動齒輪軸連接，主動齒輪與從動齒輪嚙合，從動齒輪安裝在多孔陶瓷上從而帶動多孔陶瓷轉動。
在本技術方案中，還包括右軸承套及左軸承套；所述右軸承套安裝在容器內壁的右側，多孔陶瓷的右端及從動齒輪均安裝在右軸承套上，從而從動齒輪能帶動多孔陶瓷轉動；所述左軸承套的安裝在容器內壁的左側，多孔陶瓷的左端安裝在左軸承套上。
在本技術方案中，所述洩壓結構包括壓帽及洩壓嘴，所述洩壓嘴的進口與空氣室連通，所述壓帽套設在洩壓嘴的出口上。
在本技術方案中，所述多孔陶瓷的孔粒直徑是2微米，空隙率30%。
在本技術方案中，還包括左轉盤、右轉盤、兩密封圈及連接杆，所述左轉盤及右轉盤均設在容器中並可轉動，所述多孔陶瓷固定在左轉盤與右轉盤之間從而形成上述的漿料池，所述連接杆的兩端分別與右轉盤及左轉盤固定連接，所述兩密封圈分別套設在左轉盤及右轉盤的外沿上。。
本實用新型與現有技術相比的優點為：多孔陶瓷為陽極支撐體進行塗敷，多孔陶瓷設在漿料池與陽極支撐體之間起到了隔離緩衝的作用，漿料池中漿料的蠕動不影響陽極支撐體表面電解質膜的均勻性，可使陽極支撐體表面電解質膜製備自動化，完成流水線作業。
附圖說明
圖1是本實用新型的立體圖；
圖2是本實用新型的側視圖；
圖3是圖2的A-A剖視放大圖；
圖4是本實用新型去除容器的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對與這些實施方式的說明用與幫助理解本實用新型，但並不構成對本實用新型的限定。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以互相結合。
在本實用新型描述中,術語 「左」及「右」等指示的方位或位置關係為基與附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便與描述本發明而不是要求本發明必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
如圖1至圖4所示，其是一種固體氧化物燃料電池陽極支撐體表面塗敷裝置，包括：
容器1；在所述容器1內設有漿料池11、空氣室12及進料口13，所述空氣室12位於漿料池11的上方並連通，所述進料口13與漿料池11連通；
多孔陶瓷5；所述多孔陶瓷5設在漿料池11中並可轉動，在多孔陶瓷5中設有貫穿多孔陶瓷5的塗敷室51，漿料可通過多孔陶瓷5在塗敷室51的壁上形成掛珠，待加工的陽極支撐體可插設在塗敷室51中，塗敷室51的孔徑比陽極支撐體直徑大15%±3%；
增壓測壓結構4；所述增壓測壓結構4的出氣口與空氣室12連通，增壓測壓結構4測量並增大空氣室12內的壓強；
洩壓結構2；所述洩壓結構2的進氣口與空氣室12連通，洩壓結構2可降低空氣室12內的壓強；以及
轉動結構6；所述轉動結構6與多孔陶瓷5連接控制多孔陶瓷5轉動。
增壓測壓結構4控制空氣室12的壓強，當陽極支撐體表面塗敷處於工作狀態，漿料池11保持正空氣壓強，漿料通過多孔陶瓷5塗敷至陽極支撐體表面；當塗敷工作處於停止狀態，漿料池11形成負壓，阻止漿料向多孔陶瓷5滲漏。
工作時，漿料池11中放料，在正常大氣壓下，施加0.03MP空氣壓強，漿料通過多孔陶瓷5的孔路滲透至塗敷室51中，並在塗敷室51的表面形成均勻掛珠；多孔陶瓷5在轉動結構6的帶動下作±45°角度轉動，掛珠被塗抹至陽極支撐體的表面上；多孔陶瓷5為塗敷室51與漿料池11起到了隔離緩衝的作用，從而使漿料池11中漿料的蠕動不影響陽極支撐體表面的均勻性。
在本實施例中，所述增壓測壓結構4包括壓力表41及進氣管42，所述進氣管42的進口與外界氣體連通，進氣管42的出口與空氣室12連通，所述壓力表41與空氣室12連通，壓力表41測量空氣室12的空氣壓強。工作時，用戶向進氣管42進氣調節空氣室12內的壓強，當陽極支撐體表面塗敷處於工作狀態，空氣室12內氣體壓強應控制在0.13MP±5%；當陽極支撐陶瓷表面塗敷處於停止工作狀態，空氣室內氣體壓強應控制在小於0.1MP。
在本實施例中，所述轉動結構6包括步進電機61、主動齒輪62及從動齒輪63；其中所述步進電機61設在容器1的外壁上，步進電機61的輸出軸與主動齒輪62軸連接，主動齒輪62與從動齒輪63嚙合，從動齒輪63安裝在多孔陶瓷5上從而帶動多孔陶瓷5轉動。
在本實施例中，還包括右軸承套7及左軸承套8；所述右軸承套7安裝在容器1內壁的右側，多孔陶瓷5的右端及從動齒輪63均安裝在右軸承套7上，從而從動齒輪63能帶動多孔陶瓷5轉動；所述左軸承套8的安裝在容器1內壁的左側，多孔陶瓷5的左端安裝在左軸承套8上，這樣多孔陶瓷5的左端也可以轉動。
在本實施例中，所述洩壓結構2包括壓帽21及洩壓嘴22，所述洩壓嘴22的進口與空氣室12連通，所述壓帽21套設在洩壓嘴22的出口上。工作時，洩壓結構2可以有效的防止放置空氣室12內的壓強過大，保持漿料池11內的液位水平，所述壓帽21質量為120克，洩壓嘴22的孔徑22面積為28.26mm2。
在本實施例中，所述多孔陶瓷5的孔粒直徑是2微米，空隙率30%。工作時，在常壓下，由於漿液其表面張力，漿液不能經多孔陶瓷5形成滲漏；當在常壓下再施以0.13MP壓強，漿液便可滲透多孔陶瓷5，並在塗敷室51的壁上形成掛珠。
在本實施例中，還包括左轉盤91、右轉盤92、兩密封圈93及連接杆10，所述左轉盤91及右轉盤92均設在容器1中並可轉動，所述多孔陶瓷5固定在左轉盤91與右轉盤92之間從而形成上述的漿料池11，所述連接杆10的兩端分別與右轉盤92及左轉盤91固定連接，所述兩密封圈93分別套設在左轉盤91及右轉盤92的外沿上。
以上結合附圖對本實用新型的實施方式作出詳細說明，但本實用新型不局限於所描述的實施方式。對與本領域的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下對這些實施方式進行多種變化、修改、替換及變形仍落入在本實用新型的保護範圍內。