一种SOC测试装置的制作方法

本发明涉及soc测试，尤其涉及一种soc测试装置。

背景技术：

1、固体氧化物电池系统(soc)是固体氧化物燃料电池(sofc)和固体氧化物电解池(soec)的统称。固体氧化物电解池(soec)是固体氧化物燃料电池(sofc)的逆过程，它具有全固态结构，运行寿命长，不需要使用贵金属电极，制备成本低。一般情况下，soec耦合工业余热在高温(700℃以上)下运行，电效率可达到100％，可用于电解水蒸气制取氢气、电解二氧化碳制取一氧化碳、供电解水蒸气/二氧化碳制取合成气等，具有广阔的应用前景。

2、电堆是soc的关键构件，其目前主要采用管式和平板式两种结构设计。管式soc电堆的优点是应力分布均匀，采用合适的结构可以不需要密封。与管式soc电堆相比，平板式soc电堆制备工艺简单，造价低，功率密度更高，更具优越性。

3、soc测试装置是用于研究上述两种soc电堆的各部分构成材料、制备工艺、电堆性能等必不可少的分析测试设备。由于soec电堆运行需要在高温下运行并且对密封要求高，现有soc测试装置与电堆装配时安装组件多，操作复杂，且温度和压力监测组件(电子器件)无法承受高温，监测位置设置在距离电堆外部或内部低温区，导致温度和压力的采样精度不高，无法实时监控电堆运行状态。另外，为保证电堆运行温度的稳定性，现有soc测试装置需要将反应气在进入电堆前使用加热装置进行升温，使用的加热装置能耗较高，且无法和电堆加热炉温度一致。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种soc测试装置，用以解决现有装置电堆装配时安装复杂、能耗高、电堆温度和压力监测精度低的问题。

2、一方面，本发明实施例提供了一种soc测试装置，该装置用于测试待测试电堆，包括：

3、加热炉，该加热炉用于容纳待测试电堆；

4、压紧部件，该压紧部件设于待测试电堆的顶部，用于对待测试电堆施加压紧力；

5、配气组件，该配气组件至少包括连接至待测试电堆的空气歧管和燃气歧管，空气和燃气分别由空气歧管和燃气歧管进入待测试电堆，加热炉将进入待测试电堆的空气和燃气加热至设定温度以上。

6、上述方案的有益效果是：提供了一种新型的soc测试装置，用于测试高温环境下不同电堆的运行状态，以研究电堆各部分构成材料、制备工艺、电堆性能等。将部分测试组件(待测试电堆、配气组件、采样组件)进行固定和支撑，以减少安装部件的操作难度，配气结构和采样结构的设计不仅减少了电加热的能耗更使得电堆测试数据更加精确。

7、基于上述装置的进一步改进，空气歧管和燃气歧管上分别连接有第一采样组件以测量待测试电堆入口气体的温度和/或压力。

8、进一步，加热炉包括底部开口的加热炉上罩以及密封连接至该开口的支撑隔热组件；其中，

9、支撑隔热组件包括上下设置且可拆卸连接的支撑部件和隔热部件；支撑部件用于支撑待测试电堆；隔热部件密封连接至所述开口并使得加热炉上罩与外部热隔离。

10、进一步，配气组件还包括分别连接至待测试电堆的燃气排气管和空气排气管；燃气排气管和空气排气管远离待测试电堆的一端分别连接有第二采样组件以测量待测试电堆出口气体的温度和/或压力；空气和燃气分别由燃气排气管和空气排气管排出。

11、进一步，空气歧管、燃气歧管、燃气排气管和空气排气管远离待测试电堆的一端分别延伸至加热炉的外侧。

12、进一步，第一采样组件包括通过空气三通管连通至空气歧管的空气采样管以及通过燃气三通管连通至燃气歧管的燃气采样管；其中，空气采样管远离空气歧管的一端延伸至加热炉的外部，燃气采样管远离燃气歧管的一端延伸至加热炉的外部，并且/或者，燃气排气管和空气排气管远离待测试电堆的一端延伸至加热炉的外部。

13、进一步，压紧部件为加压块或紧固件或紧固组件中的一种，其中紧固组件包括弹簧与紧固件。

14、进一步，所述空气歧管和燃气歧管分别包括间隔设置的直管段以及连接在相邻的两个直管段之间的弯管段，并且相邻的两个弯管段的朝向相反。

15、进一步，所述燃气为氢气或水蒸气和氢气的混合气。

16、进一步，所述测试装置还包括分别电连接至待测试电堆阴极和阳极的阴极板接线柱和阳极板接线柱，阴极板接线柱和阳极板接线柱远离待测试电堆的一端延伸至加热炉的外部。

17、提供
技术实现要素：
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本发明的重要特征或必要特征，也无意限制本发明的范围。

技术特征：

1.一种soc测试装置，该soc测试装置用于测试待测试电堆(3)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述soc测试装置，其特征在于，空气歧管(22)和燃气歧管(21)上分别连接有第一采样组件以测量待测试电堆(3)入口气体的温度和/或压力。

3.根据权利要求1所述soc测试装置，其特征在于，加热炉(1)包括底部开口的加热炉上罩以及密封连接至该开口的支撑隔热组件；其中，

4.根据权利要求1所述soc测试装置，其特征在于，配气组件(4)还包括分别连接至待测试电堆(3)的燃气排气管(23)和空气排气管(24)；燃气排气管(23)和空气排气管(24)远离待测试电堆(3)的一端分别连接有第二采样组件以测量待测试电堆(3)出口气体的温度和/或压力；空气和燃气分别由燃气排气管(23)和空气排气管(24)排出。

5.根据权利要求4所述soc测试装置，其特征在于，空气歧管(22)、燃气歧管(21)、燃气排气管(23)和空气排气管(24)远离待测试电堆(3)的一端分别延伸至加热炉(1)的外侧。

6.根据权利要求4所述soc测试装置，其特征在于，第一采样组件包括通过空气三通管(25)连通至空气歧管(22)的空气采样管以及通过燃气三通管(26)连通至燃气歧管(21)的燃气采样管；其中，空气采样管远离空气歧管(22)的一端延伸至加热炉(1)的外部，燃气采样管远离燃气歧管(21)的一端延伸至加热炉(1)的外部，并且/或者，燃气排气管(23)和空气排气管(24)远离待测试电堆(3)的一端延伸至加热炉(1)的外部。

7.根据权利要求1所述soc测试装置，其特征在于，压紧部件(2)为加压块或紧固件或紧固组件中的一种，其中紧固组件包括弹簧与紧固件。

8.根据权利要求1所述soc测试装置，其特征在于，所述空气歧管(22)和燃气歧管(21)均采用弯曲形状异形管道结构分别包括间隔设置的直管段以及连接在相邻的两个直管段之间的弯管段，并且相邻的两个弯管段的朝向相反。

9.根据权利要求1所述soc测试装置，其特征在于，所述燃气为氢气或水蒸气和氢气的混合气。

10.根据权利要求1所述soc测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括分别电连接至待测试电堆(3)阴极和阳极的阴极板接线柱(7)和阳极板接线柱(8)，阴极板接线柱(7)和阳极板接线柱(8)远离待测试电堆(3)的一端延伸至加热炉(1)的外部。

技术总结
本发明提供了一种SOC测试装置，属于SOC测试技术领域，解决了现有装置电堆装配时安装复杂、能耗高、电堆温度和压力监测精度低的问题。该装置包括：加热炉，用于容纳待测试电堆；压紧部件，设于待测试电堆的顶部，用于对待测试电堆施加压紧力；配气组件，至少包括连接至待测试电堆的空气歧管和燃气歧管，空气和燃气分别由空气歧管和燃气歧管进入待测试电堆，加热炉将进入待测试电堆的空气和燃气加热至设定温度以上。配气组件内集成了空气歧管、燃气歧管，且空气歧管、燃气歧管的形状、摆放位置及长度设置使得待测试电堆入口处的入堆燃气、入堆空气均达到设定温度以上。该装置无需额外设置加热器，节省了能耗。

技术研发人员：孙长建,王金波
受保护的技术使用者：北京思伟特新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24