[发明专利]大面积平板式SOFC单电池性能测试系统和测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单电池测试技术，尤其是涉及一种大面积平板式SOFC单电池性能测试系统和测试方法。

背景技术

固体氧化物燃料电池(简称SOFC，Solid Oxide Fuel Cell)由于其具有能量转换效率高、环境友好(无燃烧过程，几乎不排放氮和硫的氧化物，噪音低)、燃料适应性广和可靠性高等特点，被称为21世纪的绿色能源。固体氧化物燃料电池(SOFC)有平板式和管式两种结构，平板式的SOFC具有功率密度高、制备工艺简单、制备成本低等优点，使得中低温平板式SOFC成为当前国内外SOFC研究的热点，尤其是平板式SOFC单电池的密封度及放电性能的测试问题。目前有文献报道关于平板式SOFC单电池的测试技术，其主要采用电池有效面积较小的钮扣电池为测试对象，无需气体流道，由于测试对象(钮扣电池)的有效面积较小，不能全面的反应单电池的性能，具有局限性。对于大面积平板式SOFC单电池的测试技术，通常在测试房内依次安装Pt(铂)片集电层、单电池密封体、Ni(泡沫镍)片集电层，Pt片集电层与单电池密封体之间存有空隙形成单电池的阴极气体流道，单电池密封体与Ni片集电层之间存有空隙形成单电池的阳极气体流道，Pt片集电层和Ni片集电层上连接有电流引线，单电池密封体上连接有电压引线，通过与电流引线和电压引线连接的电子负载测得电流和电压，从而实现对单电池密封性能和放电性能的测试，但这类测试技术由于阴、阳极气体流道的存在，致使电流流过阴、阳极气体流道时受阻较大，导致测试结果不理想，可靠性低，为解决这一问题，也有提出单电池的阴极气体流道采用由锶掺杂的锰酸镧(LSM，La_1-xSr_xMnO₃)加工制成的气体流道(以下简称LSM气体流道)，虽然LSM气体流道可以降低高温接触电阻，但是LSM气体流道的高温接触电阻仍然较大、集流效果还是比较差，并且阳极气体流道并没有做改进，使得SOFC单电池性能测试结果仍然不理想。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是提供一种大大降低了高温接触电阻，提高单电池性能测试的SOFC单电池性能测试系统。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种能有效测试单电池密封、放电性能，且测试结果可靠、成功率较高的SOFC单电池性能测试方法。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种大面积平板式SOFC单电池性能测试系统，该测试系统包括电子负载、测试房及安装在所述的测试房内的单电池密封体、Pt(铂)片集电层和Ni(泡沫镍)片集电层，所述的电子负载用于单电池直流放电，所述的Pt片集电层和所述的Ni片集电层分别通过第一耐高温导线与所述的电子负载连接，所述的单电池密封体通过第二耐高温导线与所述的电子负载连接，所述的单电池密封体与所述的Pt片集电层之间设置有阴极气体流道，所述的单电池密封体与所述的Ni片集电层之间设置有阳极气体流道，所述的测试房上连接有阴极入口通气管、阴极出口通气管、阳极入口通气管和阳极出口通气管，所述的阳极气体流道采用泡沫镍气体流道，所述的阴极气体流道采用铂网包裹LSM气体流道。

所述的单电池密封体包括单电池和设置在所述的单电池的测试面上的由陶瓷纤维纸和玻璃纤维纸构成的高温密封复合组件，所述的陶瓷纤维纸的两侧涂覆有高温密封玻璃溶剂，所述的陶瓷纤维纸设置在两层玻璃纤维纸之间，并通过所述的高温密封玻璃溶剂与所述的玻璃纤维纸粘合密封。