含梯度阳极固体氧化物燃料电池热残余应力与失效概率分析

摘要：

因固体氧化物燃料电池(SOFC)各部件之间热膨胀系数不匹配,使电池在制备过程中存在较大的残余热应力,引入成分功能梯度层是一项能够有效缓解电池制备过程中残余热应力的技术.采用ANSYS软件开展电池中残余热应力和失效概率计算,研究了成分梯度分布因子n、梯度层子层数目w和梯度层厚度H对电池中应力和失效概率的影响.结果表明:功能梯度层能够明显降低电池中的应力和失效概率;分层数w超过2时,继续增加分层数对应力减小和失效概率降低无明显作用,分层数w=2是最佳分层数;当n较小时,随着梯度层厚度增加,阳极失效概率降低.最后对成分梯度电极的梯度设计进行了优化.

关键词：固体氧化物燃料电池、残余热应力、功能梯度、失效概率

所属期刊栏目：50

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;深圳市自然科学基金

在线出版日期：2022-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1223-1232