SOFC(固体氧化物燃料电池)的基础知识(2) 05 平板型(Planar)SOFC和管型(Tubular)SOFC的构造和特征 平板型SOFC中,阳极、电解质、阴极堆叠以构成单电池,单电池间通过连接器连接形成多层堆叠,从而实现高功率。必须使用玻璃密封以防止系统内的气体泄漏。 通常采用分别堆叠单电池和连接器并玻璃密封的方式,但也可以一次烧结多个单电池来制造电池堆。平板型SOFC的连接器通常采用金属材料(比陶瓷的电阻低且强度高),但是也存在陶瓷制的连接器。 此外,计算上单个单电池构成的SOFC与200个单电池构成的SOFC的电池总有效面积上是相同的,而当气体流量和每个单电池上的电压相同时,理论上其输出功率也应相同。 <计算基础> 输出功率:10kW (10000W) 典型电池电压:0.7V/cell 典型电流密度:1A/cm2 <一个单电池的情况下> I = W/V = 10000[W]/0.7[V] = 14300 [A] Area = I/Current Density = 14300[A]/1[A/cm2] = (120 cm)2 <200个单电池的情况> I = W/V = 10000[W]/(0.7[V]×200[cell]) = 71[A] Area = I/Current Density = 71 [A]/1[A/cm2] = (8.4cm)2 ※单电池堆叠后,电流(I)保持不变,但电压(V)增加。可以简单理解成干电池的串联。 管型SOFC中,单电池一般由一端封闭一端开口的管子构成。空气从管芯(阴极)输入,燃气从管子外壁(阳极)供给(也存在相反情况:燃气从管芯输入,空气从管子外壁供给)。根据系统的不同,长度从75cm到1.6 m不等。 作为一般的制造方法,先“挤压出”最内层,然后通过浆料涂布或APS(等离子喷涂)形成其他层。绝大多数情况下所有零部件包括连接器都采用陶瓷材料制成。 点击查看全部 文章分类 SOFC专栏 文章标签 # 燃料电池# 固体氧化物燃料电池# 电池堆# SOFC# 平板型SOFC# 管型SOFC# SOFC燃料# 单电池 表情 Ctrl + Enter 发表评论 全部评论(0)