一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池以及电池堆结构

1.本发明涉及能源结构优化与固体氧化物燃料电池技术领域，尤其涉及一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池以及电池堆结构。


背景技术：

2.sofc是一种持续供给燃料和氧化剂的电化学能量转换装置，具有燃料灵活性(可以使用天然气、生物质气等碳氢化合物和城市垃圾)、清洁、高效(燃料再生率＞70％)、通过热电联供装置可将综合利用率提高到90％以上等优点。因此，它在提高电效率和改善环境效益方面具有巨大的前景。
3.目前研发的sofc单体电池结构中，主要分为管式和平板式两种基本结构，其主要区别在于电池的燃料通道与氧化剂通道的密封形式以及电池组中单电池的电路连接方式。平板式结构具有电流通道短、输出电流密度与功率密度相对管式电池较高和电池堆较紧凑等优点，但平板式结构存在高温密封困难，高温热应力不匹配等技术难题；管式结构具有无需高温密封、热应力较小且单电池组装简单，易实现大功率等特点，但存在集电电流流经路径较长、功率密度略低等问题。
4.扁管式sofc综合了平板式sofc和管式sofc的特点，保留了管式sofc容易密封的特点，其结构坚固，电池组装相对简单，容易通过电池单元之间并联和串联组合成大功率的电池组。相关技术中，扁管式sofc依旧存在集流困难、体积功率密度不高的问题。


技术实现要素：

5.为解决上述相关技术中存在的技术问题，本技术提供一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池以及电池堆结构，以解决扁管式固体氧化物燃料电池体积功率密度不高、集流困难的问题。
6.具体发明内容如下：
7.第一方面，本发明提供一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构，所述结构包括：导电扁管支撑体、多孔绝缘层以及电池组；
8.所述导电扁管支撑体由开口端、主体区域和密封端组成，其中，所述开口端与所述密封端相对，所述主体区域位于所述开口端与所述密封端之间；
9.所述电池组由多个单电池通过连接体串联，所述电池组分布于所述主体区域两个相互平行的第一平面和第二平面，形成第一平面电池组和第二平面电池组；所述第一平面电池组与所述第二平面电池组以所述导电扁管支撑体的轴呈轴对称排布，或，所述第一平面电池组与所述第二平面电池组以所述导电扁管支撑体的轴呈中心对称排布；
10.所述导电扁管支撑体用于传输所述一端密封的导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池中产生的电流；
11.所述多孔绝缘层位于所述导电扁管支撑体与所述电池组之间。
12.可选地，所述第一平面电池组与所述第二平面电池组以所述导电扁管支撑体的轴呈轴对称排布时，所述第一平面电池组与所述第二平面电池组并联，所述第一平面电池组中最后一个单电池的阴极层通过所述连接体与所述导电扁管支撑体连接，所述第二平面电池组中最后一个单电池的阴极层通过所述连接体与所述导电扁管支撑体连接。
13.可选地，所述第一平面电池组与所述第二平面电池组以所述导电扁管支撑体的轴呈中心对称排布时，所述第一平面电池组与所述第二平面电池组串联，所述第一平面电池组中最后一个单电池的阴极层通过所述连接体与所述导电扁管支撑体连接，所述第二平面电池组中最后一个电池的阳极层通过所述连接体与所述导电扁管支撑体连接。
14.可选地，所述导电扁管支撑体是通过挤出成型制备得到。
15.可选地，所述导电扁管支撑体的组成材料中包括陶瓷，所述陶瓷由不可被氢气还的陶瓷以及可被氢气还原的陶瓷组成；
16.其中，所述不可被氢气还原的陶瓷包括氧化镁、镁铝尖晶石、莫来石、菫青石和掺杂氧化锆中的一种或几种组分；
17.所述可被氢气还原的陶瓷包括氧化镍、氧化铁、氧化钴和氧化铜中的一种或几种组分；
18.所述不可被氢气还原的陶瓷与所述可被氢气还原的陶瓷的质量比为4：6～6：4；
19.当所述可被氢气还原的陶瓷被还原后形成金属，所述金属含量占组成所述陶瓷总质量的25％～100％。
20.可选地，所述密封端的外表面，以及所述导电扁管支撑体的两侧圆弧结构的外表面覆盖有致密功能层；
21.所述致密功能层为电解质层或连接体。
22.可选地，所述导电扁管支撑体内部设置了燃料气体流道，所述燃料气体流道用于燃料气体的流入与流出。
23.可选地，所述导电扁管支撑体具有贯通气孔，所述贯通气孔率为10％～40％；
24.所述导电扁管支撑体的厚度为0.5mm～3mm；
25.所述第一平面与所述第二平面的间距为3mm-15mm。
26.可选地，所述多孔绝缘层为电子绝缘的多孔陶瓷材料，所述多孔绝缘层的贯通气孔率为10％～40％，所述多孔绝缘层的电子电导率低于1％，所述多孔绝缘层的厚度为10μm-200μm；
27.所述电子绝缘的多孔陶瓷材料为mgal2o4、mgo、掺杂氧化锆、srtio3和srzro3中的一种或几种组分。
28.第二方面，本发明提供一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池堆结构，所述电池堆结构包括：两个或两个以上上述第一方面所述的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池所构成的电池堆结构。
29.相较于相关技术，本发明提供的一种一端密封陶瓷扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池以及电池堆结构具有以下优点：
30.本发明提供了一种新的扁管式sofc结构，不同于传统扁管式sofc结构，该结构采用导电扁管作为支撑体，并在支撑体两个相互平行的第一平面和第二平面分别分布着由多个单电池串联组成的电池组。电池组之间通过支撑体实现串联或并联。当电池组间为并联
关系时，支撑体还兼有电流集流的功能，将电池组中产生的电流通过支撑体传输到开口端，实现低温开口端引流。
31.此外，本发明提供的一端密封导电扁管支撑固体氧化物燃料电池/电解池及其电池堆结构采用的导电扁管作为支撑体，相比于陶瓷支撑体，导电扁管作为支撑体具有更高的机械强度与更快的电堆启动速度，还可在还原气氛下收集串联电池组中的阴极电流，并在低温开口端引流，实现增大电池体积功率密度，增强电池输出性能，降低电流收集困难的目的。并且，多个单电池的串联结构能够实现小电流、高电压输出，降低欧姆损失。
32.进一步地，本发明提供的一端密封导电扁管支撑固体氧化物燃料电池/电解池及其电池堆结构具有自密封特性，减少密封难度，还可以在高温下运行，有效解决固体氧化物燃料电池中极化损耗较大、长期运行稳定性差以及机械强度低等问题。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1示出了本发明实施例提供的导电扁管支撑体的截面示意图；
35.图2示出了本发明实施例提供的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的侧视示意图；
36.图3示出了本发明实施例提供的另一一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的侧视示意图；
37.图4示出了本发明实施例提供的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的俯视结构示意图；
38.图5示出了本发明实施例提供的另一一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的俯视结构示意图；
39.图6示出了本发明实施例提供的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的剖面示意图；
40.图7示出了本发明实施例提供的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的剖面示意图。
具体实施方式
41.提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
42.实施例中未注明具体实验步骤或者条件，按照本领域内的现有技术所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂以及其他仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
43.由于固体氧化物燃料电池与固体氧化物电解池是一对结构型式相同、工作过程相
逆的能量转化装置，本发明结构同样适用于一种固体氧化物电解池结构。
44.为解决扁管式固体氧化物燃料电池存在集流困难、体积功率密度不高的问题，本发明提出的技术构思为：提供一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池以及电池堆结构，其中，扁管支撑体为金属陶瓷结构，具备导电功能，且一端开口，一端密封；两个串联电池组分布在扁管支撑体相互平行的两个平面上，且电池组之间通过具备导电功能的支撑体实现串联或并联。本发明利用扁管支撑体相互平行的两个平面，增加电池的排布量，从而提升了电池的体积功率，此外，导电扁管作为支撑体，还可在还原气氛下收集串联电池组中的阴极电流，并在低温开口端引流，解决电流收集的困难。基于上述技术构思，本发明提供了一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池以及电池堆结构，具体实施内容如下：
45.第一方面，本发明提供一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构，该结构包括：导电扁管支撑体、多孔绝缘层以及电池组；导电扁管支撑体由开口端、主体区域和密封端组成；电池组由多个单电池通过连接体串联，电池组分布于主体区域两个相互平行的第一平面和第二平面，形成第一平面电池组和第二平面电池组；第一平面电池组与第二平面电池组以导电扁管支撑体的轴呈轴对称排布，或，第一平面电池组与第二平面电池组以导电扁管支撑体的轴呈中心对称排布；导电扁管支撑体用于传输一端密封的导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池中产生的电流；多孔绝缘层位于导电扁管支撑体与电池组之间。
46.具体实施时，图1示出了本发明实施例提供的导电扁管支撑体的截面示意图，如图1所示，该结构可以看作由开口端、主体区域和密封端组成，开口端与密封端相对，主体区域位于开口端与密封端之间。其中，开口端对应导电扁管支撑体的开口区域，开口区域是指从支撑体的开口一侧到第一个单电池之间的区域，气体流道的进出口以及集流极位于该区域(图中未示出)；主体区域的两个相互平行的表面上覆盖有多孔绝缘层以及第一平面电池组和第二平面电池组；密封端对应导电扁管支撑体的闭口区，闭口区域是指从电池组中最后一个单电池尾部到支撑体封闭一侧之间的区域。此外，该导电扁管支撑体具有导电功能，能够传输电池/电解池中产生的电流，因此，第一平面电池组和第二平面电池组能够在不借助外部导线的情况下，通过导电扁管支撑体实现电池组间的串联或并联。第一平面电池组中的第一个单电池的阳极汇流层和第二平面电池组中的第一个单电池的阳极汇流层延伸后，得到位于开口端的集流极，集流极连同导电扁管支撑体用于电流的引入与引出，实现在开口端(低温端)收集电流，使得本发明提供的导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池产生的电流能够在传导和收集变得简单易操作。
47.具体实施时，多孔绝缘层位于导电扁管支撑体主体区域的两个相互平行的表面上，第一平面电池组和第二平面电池组进一步覆盖于多孔绝缘层的表面。其中，电池组是由多个单电池通过连接体串联组成，包括第一平面电池组和第二平面电池组，并且，第一平面电池组与第二平面电池组可以以导电扁管支撑体的轴呈轴对称排布或中心对称排布，以实现第一平面电池组与第二平面电池组的并联或串联。由单电池单元排列形成的电池组，可以有效减小各个电池之间的空隙，增大电池与支撑体的接触面积，实现增大电池功率密度的目的。组成单电池的各功能层包括阳极层、电解质层和阴极层，还可以包括阳极汇流层、阳极层、电解质层、阴极层和阴极汇流层。
48.本发明提供的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构中，通过在具有导电功能的扁管支撑体两个相互平行的表面设置多个单电池，增大了电池体积功率密度，降低了欧姆损失，实现小电流、高电压模式的电流输出，有效解决固体氧化物燃料电池/电解池中极化损耗较大、电流收集困难、电池输出性能低、长期运行稳定性差以及机械强度低等问题。
49.在一些实施方式中，第一平面电池组与第二平面电池组以导电扁管支撑体的轴呈轴对称排布时，第一平面电池组与第二平面电池组并联，第一平面电池组中最后一个单电池的阴极层通过连接体与导电扁管支撑体连接，第二平面电池组中最后一个单电池的阴极层通过连接体与导电扁管支撑体连接。
50.具体实施时，当第一平面电池组可与第二平面电池组协同并联工作，图2示出了本发明实施例提供的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的侧视示意图，如图2所示，第一平面电池组排布与第二平面电池组排布以导电扁管支撑体的轴呈轴对称结构，第一平面电池组中的最后一个单电池的阴极层与连接体接触，将第一平面电池组中的阴极电流传导至导电扁管支撑体，然后通过导电扁管支撑体将其传导至开口端，借助第一平面第一个单电池延伸的阳极汇流层进行收集。同样的，第二平面电池组中的最后一个单电池的阴极层与连接体接触，将第二平面电池组中的阴极电流传导至导电扁管支撑体，然后通过导电扁管支撑体将其传导至开口端，借助第二平面电池组中的第一个单电池延伸的阳极汇流层进行收集。支撑体作为共用电流传输电极，可以实现第一平面电池组和第二平面电池组的并联。
51.在一些实施方式中，第一平面电池组与第二平面电池组以导电扁管支撑体的轴呈中心对称排布时，第一平面电池组与第二平面电池组串联，第一平面电池组中最后一个单电池的阴极层通过连接体与导电扁管支撑体连接，第二平面电池组中最后一个电池的阳极层通过连接体与导电扁管支撑体连接。
52.具体实施时，第一平面电池组也可与第二平面电池组协同串联工作，图3示出了本发明实施例提供的另一一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的侧视示意图，如图3所示，导电扁管支撑体第一平面电池组排布与第二平面电池组排布以支撑体轴呈中心对称，第一平面电池组中最后一个单电池的阴极层通过连接体与导电扁管支撑体连接接触，第二平面电池组中的最后一个单电池的阳极层同样通过连接体与导电扁管支撑体连接接触，如此，具有到导电能的导电扁管支撑体(其密封端)充当了连接体的功能，将第一平面电池组中的最后一个单电池的阴极电流通过导电扁管支撑体的密封端连接至第二平面最后一个电池的阳极，实现第一平面电池与第二平面电池组的串联，电池/电解池产生的电流通过第一平面电池组与第二平面电池组的串联，传导至开口端进行收集，使扁管电池组具有小电流和高电压输出的特点，降低了电流传输极化损失并易于提高单管输出功率密度和输出功率。
53.本发明一些实施方式中，为使导电扁管支撑体具备导电的功能，导电扁管支撑体的组成材料中包括陶瓷，陶瓷由不可被氢气还的陶瓷以及可被氢气还原的陶瓷组成；其中，不可被氢气还原的陶瓷包括氧化镁、镁铝尖晶石、莫来石、菫青石和掺杂氧化锆中的一种或几种组分；可被氢气还原的陶瓷包括氧化镍、氧化铁、氧化钴和氧化铜中的一种或几种组分。并且，不可被氢气还原的陶瓷与可被氢气还原的陶瓷的质量比为4：6～6：4；当可被氢气
还原的陶瓷被还原后形成金属，金属含量占组成陶瓷总质量的25％～100％。
54.具体实施时，导电扁管支撑体的燃料气体流道中的还原性气体将组成导电扁管支撑体的可被氢气还原的陶瓷还原，形成金属单质，使支撑体变为由金属单质和陶瓷复合的材料体，金属单质的存在使得扁管支撑体具备导电功能。
55.在一些实施方式中，为实现一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池在结构上的自密封效果，隔绝气体的泄露，避免额外的密封工作，在导电扁管支撑体表面制备电极层时，一并在密封端的外表面，以及导电扁管支撑体两侧圆弧结构的外表面制备致密功能层，该致密功能层可以为电解质层或连接体。
56.具体实施时，图4示出了本发明实施例提供的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的俯视结构示意图，如图4所示，该电池/电解池结构的密封端以及导电扁管的两侧圆弧结构的外表面覆盖有电解质层。
57.具体实施时，图5示出了本发明实施例提供的另一一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的俯视结构示意图，如图5所示，该电池/电解池结构的密封端以及导电扁管的两侧圆弧结构的外表面覆盖有连接体。
58.在一些实施方式中，导电扁管支撑体内部设置了燃料气体流道，燃料气体流道用于燃料气体的流入与流出。
59.具体实施时，图6示出了本发明实施例提供的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的剖面示意图，如图6所示，在导电扁管内部设置有燃料气体流道。
60.具体实施时，图7示出了本发明实施例提供的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构的剖面示意图，如图7所示，在导电扁管内部设置有燃料气体流道。与图6不同的是，图7所示的电池/电解池结构的导电扁管的两侧圆弧结构的外表面覆盖有连接体材料，而图6所示的电池/电解池结构的导电扁管的两侧圆弧结构的外表面覆盖有电解质层。
61.具体实施时，导电扁管支撑体是通过挤出成型制备得到，为保证燃料气体流道中的气体能够顺利通过导电扁管支撑体传输到电极层处进行电化学反应，导电扁管支撑体具有贯通气孔，并需要控制导电扁管支撑体的贯穿气孔率，孔隙率太小时，气体不能正常流动，影响电池性能；孔隙率太大时，导电扁管支撑体的强度和表面粗糙度无法保证，无法使电池的使用寿命和性能达到较优，本技术实施例中导电扁管支撑体的贯通气孔率为10％～40％。此外，导电扁管支撑体的厚度可以为0.5mm～3mm；第一平面与第二平面的间距可以为3mm-15mm，如此获得的一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池结构具有优异的机械性能和综合发电性能，以及在集成电池堆时具有体积优势。
62.在一些实施方式中，多孔绝缘层为电子绝缘的多孔陶瓷材料，多孔绝缘层的电子电导率低于1％，厚度为10-200μm，以保证电池组中被陶瓷绝缘层分离的支撑体与阳极汇流层、连接体间的绝缘；多孔绝缘层的贯通气孔率为10～40％，以保证还原气氛气体能够充分扩散到阳极层。
63.电子绝缘的多孔陶瓷材料为mgal2o4、mgo、掺杂氧化锆、srtio3和srzro3中的一种或几种组分。
64.第二方面，本发明提供一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池堆结构，电池堆结构包括：两个或两个以上上述第一方面的一端密封导电扁管支撑型固体氧化
物燃料电池/电解池所构成的电池堆结构。
65.为了进一步理解本发明，下面结合具体实例对于本发明的一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池以及电池堆结构进一步进行阐述，同时电解池与燃料电池为互逆的能量转化装置且具有相同的功能层分布。因此，本技术的实施例以燃料电池为例进行阐述。
66.实施例1
67.请参阅图2、图4、图6所示，挤出成型并烧结制备一端自密封的金属陶瓷扁管，扁管厚度6mm，上下两个平行平面区域的长宽分别为50cm和8cm，第一平面电池组和第二平面电池组分别由30块单电池串联组成，其中阳极长度60mm，宽度10mm，相邻阳极间隔2mm；电解质宽度10mm，相邻电解质间隔2mm，其中沿支撑体长度方向电解质未覆盖的阳极为1mm；电解质与绝缘层接触区域宽1mm，连接体与阴极汇流层接触区域宽1mm。
68.通过控制造孔剂含量得到支撑体孔隙率为35％，半圆柱外侧区域为致密电解质材料(5ysz)，构成扁管的材料为质量比为6：4的csz和nio混合粉末。在第一平面和第二平面采用湿法喷涂制备绝缘层，绝缘层采用cao稳定zro2陶瓷材料，对于绝缘层表面覆盖电池区域的孔隙率为40％；在支撑体其余部分包括密封端圆弧部分和两侧圆弧部分制备致密电解质材料(5ysz)。在第一平面和第二平面绝缘层上分别依次通过丝网印刷制备30块单电池的阳极汇流层(nio/3ysz，质量比6:4)、阳极(nio/scsz，质量比6:4)、电解质(scsz)、连接体(la
0.7
sr
0.3
tio3)、阴极(la
0.8
sr
0.2
mno3/8ysz，质量比8:2)与阴极汇流层(la
0.6
sr
0.4
co
0.2
fe
0.8o3-δ
/mn
1.5
co
1.5
o4，质量比1：1)，其中第一平面最后一个单电池连接体、第二平面最后一个单电池连接体和支撑体相连。第一平面30块单电池串联形成的电池组和第二平面30块单电池串联形成的电池组为并联结构，然后在1450℃下保温4小时共烧成型。
69.说明：图2、图4、图6仅供结构参考，不对本发明实施例中的相关的数值信息进行限制。
70.实施例2
71.请参阅图3、图4、图6所示，挤出成型并烧结制备一端自密封的金属陶瓷扁管，扁管厚度0.8cm，上下两个平行平面区域的长宽分别为30cm和5cm，第一平面电池组和第二平面电池组分别由15块单电池串联组成，其中阳极长度60mm，宽度10mm，相邻阳极间隔2mm；电解质宽度10mm，相邻电解质间隔2mm，其中沿支撑体长度方向电解质未覆盖的阳极为1mm；电解质与绝缘层接触区域宽1mm，连接体与阴极汇流层接触区域宽1mm。
72.通过控制造孔剂含量得到支撑体孔隙率为40％，半圆柱外侧区域为致密电解质材料(5ysz)，构成扁管的材料为质量比为1：1的3ysz和nio混合粉末。在第一平面和第二平面采用湿法喷涂制备绝缘层，绝缘层采用cao稳定zro2陶瓷材料，对于绝缘层表面覆盖电池区域的孔隙率为40％；在支撑体其余部分包括密封端圆弧部分和两侧圆弧部分采用丝网印刷制备致密电解质材料(5ysz)。在第一平面和第二平面绝缘层上分别依次通过丝网印刷制备15块单电池的阳极汇流层(nio/5ysz，质量比6:4)、阳极(nio/8ysz，质量比6:4)、电解质(8ysz)、连接体(la
0.7
sr
0.3
tio3)、阴极(la
0.8
sr
0.2
mno3/8ysz，质量比1：1)与阴极汇流层(la
0.6
sr
0.4
co
0.2
fe
0.8o3-δ
/mn
1.5
co
1.5
o4，质量比1：1)，其中第一平面最后一个单电池连接体、第二平面最后一个单电池连接体和支撑体相连。第一平面15块单电池串联形成的电池组和第二平面15块单电池串联形成的电池组为串联结构，然后在1450℃下保温4小时共烧成型。
73.说明：图3、图4、图6仅供结构参考，不对本发明实施例中的相关的数值信息进行限制。
74.实施例3
75.请参阅图2、图5、图7所示，挤出成型并烧结制备一端自密封的金属陶瓷扁管，扁管厚度1.5cm，上下两个平行平面区域的长宽分别为100cm和10cm，第一平面电池组和第二平面电池组分别由60块单电池串联组成，其中阳极长度60mm，宽度10mm，相邻阳极间隔2mm；电解质宽度10mm，相邻电解质间隔2mm，其中沿支撑体长度方向电解质未覆盖的阳极为1mm；电解质与绝缘层接触区域宽1mm，连接体与阴极汇流层接触区域宽1mm。
76.通过控制造孔剂含量得到支撑体孔隙率为40％，半圆柱外侧区域为致密连接体材料(la
0.7
sr
0.3
tio3)，构成扁管的材料为fecr粉末。在第一平面和第二平面采用喷射成型制备绝缘层，绝缘层主要成分为35wt％的srzro3 al2o3(al2o3的含量为srzro3的3mol％)，对于绝缘层表面覆盖电池区域的孔隙率为40％；在支撑体其余部分包括密封端圆弧部分和两侧圆弧部分采用丝网印刷制备致密连接体材料(la
0.7
sr
0.3
tio3)。在第一平面和第二平面绝缘层上分别依次通过丝网印刷制备60块单电池的阳极汇流层(nio/sr
0.7
la
0.3
tio3，质量比7:3)、阳极(nio/gdc，质量比6:4)、电解质(gdc)、连接体(la
0.7
sr
0.3
tio3)、阴极(la
0.8
sr
0.2
mno3/8ysz，质量比1：1)与阴极汇流层(la
0.6
sr
0.4
co
0.2
fe
0.8o3-δ
/mn
1.5
co
1.5
o4，质量比1：1)，其中第一平面最后一个单电池和第二平面最后一个单电池和支撑体相连。第一平面60块单电池串联形成的电池组和第二平面60块单电池串联形成的电池组为并联结构，然后在1450℃下保温4小时共烧成型。
77.说明：图2、图5、图7仅供结构参考，不对本发明实施例中的相关的数值信息进行限制。
78.以上对本发明所提供的一种一端密封导电扁管支撑型固体氧化物燃料电池/电解池以及电池堆结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。