板式固体氧化物燃料电池的热应力分析

摘要：

为了深入掌握固体氧化物燃料电池(SOFC)的结构性能,进而提高其可靠性,在对SOFC的内部流动和电化学特性进行数值模拟,对顺流和逆流两种流动情况下板式SOFC内温度分布、电势特征和电流密度特征进行分析的基础上,将数值计算得到的温度场作为载荷施加到SOFC的热应力模型中,建立了数值模拟SOFC的有限元热应力模型,对SOFC关键结构中的三合一电极板中的热应力分布特征进行了分析研究.研究结果表明:相对于顺流形式,逆流形式燃料入口附近的温度梯度要大得多；材料间热膨胀系数的不匹配导致了热应力的产生；热应力的大小与温度分布和温度梯度密切相关.由于过大的热应力可能会导致SOFC结构开裂甚至破坏,该研究工作为SOFC单电池和电池堆的设计优化提供了重要的理论依据.

关键词：固体氧化物燃料电池、数值模拟、电化学、热应力

所属期刊栏目：46

分类号：TM911.47

在线出版日期：2012-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：75-81