[發明專利]大面積平板式SOFC單電池性能測試系統和測試方法

有效

• 申請號: 200810062623.6
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN101614792A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 王蔚國;金樂;官萬兵;王瑾;吳亞楠;馬曉;李廷帥
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01M3/40
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司
• 代理人: 袁忠衛

技術領域

本發明涉及一種單電池測試技術，尤其是涉及一種大面積平板式SOFC單電池性能測試系統和測試方法。

背景技術

固體氧化物燃料電池(簡稱SOFC，Solid?Oxide?Fuel?Cell)由于其具有能量轉換效率高、環境友好(無燃燒過程，幾乎不排放氮和硫的氧化物，噪音低)、燃料適應性廣和可靠性高等特點，被稱為21世紀的綠色能源。固體氧化物燃料電池(SOFC)有平板式和管式兩種結構，平板式的SOFC具有功率密度高、制備工藝簡單、制備成本低等優點，使得中低溫平板式SOFC成為當前國內外SOFC研究的熱點，尤其是平板式SOFC單電池的密封度及放電性能的測試問題。目前有文獻報道關于平板式SOFC單電池的測試技術，其主要采用電池有效面積較小的鈕扣電池為測試對象，無需氣體流道，由于測試對象(鈕扣電池)的有效面積較小，不能全面的反應單電池的性能，具有局限性。對于大面積平板式SOFC單電池的測試技術，通常在測試房內依次安裝Pt(鉑)片集電層、單電池密封體、Ni(泡沫鎳)片集電層，Pt片集電層與單電池密封體之間存有空隙形成單電池的陰極氣體流道，單電池密封體與Ni片集電層之間存有空隙形成單電池的陽極氣體流道，Pt片集電層和Ni片集電層上連接有電流引線，單電池密封體上連接有電壓引線，通過與電流引線和電壓引線連接的電子負載測得電流和電壓，從而實現對單電池密封性能和放電性能的測試，但這類測試技術由于陰、陽極氣體流道的存在，致使電流流過陰、陽極氣體流道時受阻較大，導致測試結果不理想，可靠性低，為解決這一問題，也有提出單電池的陰極氣體流道采用由鍶摻雜的錳酸鑭(LSM，La_1-xSr_xMnO₃)加工制成的氣體流道(以下簡稱LSM氣體流道)，雖然LSM氣體流道可以降低高溫接觸電阻，但是LSM氣體流道的高溫接觸電阻仍然較大、集流效果還是比較差，并且陽極氣體流道并沒有做改進，使得SOFC單電池性能測試結果仍然不理想。

發明內容

本發明所要解決的首要技術問題是提供一種大大降低了高溫接觸電阻，提高單電池性能測試的SOFC單電池性能測試系統。

本發明所要解決的另一技術問題是提供一種能有效測試單電池密封、放電性能，且測試結果可靠、成功率較高的SOFC單電池性能測試方法。

本發明解決上述首要技術問題所采用的技術方案為：一種大面積平板式SOFC單電池性能測試系統，該測試系統包括電子負載、測試房及安裝在所述的測試房內的單電池密封體、Pt(鉑)片集電層和Ni(泡沫鎳)片集電層，所述的電子負載用于單電池直流放電，所述的Pt片集電層和所述的Ni片集電層分別通過第一耐高溫導線與所述的電子負載連接，所述的單電池密封體通過第二耐高溫導線與所述的電子負載連接，所述的單電池密封體與所述的Pt片集電層之間設置有陰極氣體流道，所述的單電池密封體與所述的Ni片集電層之間設置有陽極氣體流道，所述的測試房上連接有陰極入口通氣管、陰極出口通氣管、陽極入口通氣管和陽極出口通氣管，所述的陽極氣體流道采用泡沫鎳氣體流道，所述的陰極氣體流道采用鉑網包裹LSM氣體流道。

所述的單電池密封體包括單電池和設置在所述的單電池的測試面上的由陶瓷纖維紙和玻璃纖維紙構成的高溫密封復合組件，所述的陶瓷纖維紙的兩側涂覆有高溫密封玻璃溶劑，所述的陶瓷纖維紙設置在兩層玻璃纖維紙之間，并通過所述的高溫密封玻璃溶劑與所述的玻璃纖維紙粘合密封。