不同集流方式下对称双阴极固体氧化物燃料电池的电-化-热-力数值模拟及失效分析

摘要：

本文围绕新型对称双阴极固体氧化物燃料电池电堆单元在不同集流位置下热应力分布情况和优化集流方式,建立了一个基于电-化-热-力多场耦合理论的三维SOFC电堆单元数值模型.引入固体力学热-力学理论,结合Weibull失效概率分析方法,讨论了不同集流方式对SOFC内部应力分布及失效的影响.研究结果表明,双侧阴极同时开展电子集流方式下的电解质平均电流密度比单侧单一集流方式下高,改变阳极集流位置会改变电极高温区的分布;SOFC电堆单元上电极结构处的最大主应力明显大于其他组件上的最大主应力;阳极集流位置设置在阳极气体入口处时电极结构上的最大主应力和失效概率大于集流位置设置在阳极气体出口处的最大主应力和失效概率.

关键词：多场耦合、集流设计、最大主应力、失效概率、对称双阴极固体氧化物燃料电池

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分类号：TM911.4

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省高等学校自然科学研究项目;江苏省自然科学基金;宁波市科技重大专项

在线出版日期：2020-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：419-429