1、固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)是一種新型的全固態(tài)綠色能量轉化裝置,由于其效率高、燃料的適應性強、無須使用貴金屬電極、規(guī)模和安裝地點靈活等一系列優(yōu)點,已成為燃料電池領域的研究熱點。
　　固體氧化物燃料電池堆(Solid Oxide Fuel Cell stake,SOFCs)主要包括陽極、電解質、陰極、連接板、密封材料、鎳基和裝配螺釘?shù)炔考Ｈ弦浑姌OPEN(Positive/Elect

2、rolyte/Negative)是SOFC的關鍵部件,密封材料是保證系統(tǒng)內燃料氣和氧化氣分別在陽/陰極發(fā)生電極反應輸出電流的重要部件。然而,陽極、電解質、陰極及陽極的載體鎳網(wǎng)之間存在著熱膨脹系數(shù)不匹配等因素,各功能層將隨著溫度的改變而發(fā)生形變以及相對位移,導致翹曲或斷裂,最終發(fā)生分層現(xiàn)象而影響電池堆工作壽命。為此,本文基于工作狀態(tài)條件下的溫度分布,利用通用有限元軟件ANSYS對電池堆進行熱應力分析,預測SOFCs工作過程中各部件的應力分

3、布和變形。主要研究內容為:
　　(1)編寫Visual C++程序建立溫度載荷導入接口,將前期有限元分析所得的溫度值轉化為本文熱分析的溫度載荷,對平板和瓦楞SOFCs進行應力分析。
　　(2)增加電池有效活性面是提高SOFCs輸出功率的有效途徑之一,本文突破傳統(tǒng)SOFC結構設計,率先采用瓦楞SOFCs及八面體SOFCs的結構設計,采用該結構不僅可以增加電化學反應活性面,而且可以省去流場板的加工,節(jié)省制備周期和成本;采用數(shù)值模