管式和板式燃料电池的结构

与其他燃料电池一样，SOFC也需要做成电池堆以增加电压和功率输出。由于没有液态元件.SOFC可做成多种构型。目前SOFC的构型主要有两种，即管式和板式。

板式SOFC出现在20世纪60年代初期，这种构型的缺点是气体密封难度大.受当时技术条件限制，难以制造面积大、厚度小的电他，而管式设计则很好的解决了密封和薄层结构问题。

1、管式SOFC

1.1单电池

SOFC管式设计最显著的优点是消除了高温气密性问题。管式设计的缺点是，电流的路径较长，SOFC的性能受到一定限制。日本的三菱重工(MitsubishiHeavyIndustries)、英国的Keele大学等拥有先进的管式SOFC设计。

1.2电池堆

AES型SOFC设计优点是单电池可以做得较大，后续层与前一层之间没有化学及材料干扰，支撑管一端封死，各电池之间不需密封。燃料气体与氧化气体流向一致。阳极和阴极尾气中都含有未反应的反应物.经混合，燃烧发热，用于氧化气流预热和驱动汽轮机发电。

2、板式SOFC

在管式结构SOFC发展的同时，板式结构和单片设计也得到了发展。板式结构，也称双极结构，是与PAFC和MCFC通用的构型，这种结构可在电池之间形成简单的电连接.因而比管式设计的欧姆损失少，具有优越的电池堆性能和较高的功率密度。与其他构型SOFC相比，板式SOFC的元件制造和装配比较简单，在平板设计中可以使用筛网印刷和带铸等低成本的制备方法，电池堆成型方法与其他燃料电池一样。

板式设计的缺点是需要气体密封，这需要克服不同材料的界面热应力。在高压电池堆中，易发生应力分布不均的现象，因此，高压密封的难度是很大的，在不同的电池和堆片材料界面间的热应力会使其机械性能降低，所以热固性是很重要的性质与管式设计相比，板式设计在功率密度和效率上占优，但是许多研究机构还是因为其内部的技术问题而放弃了板式设计的开发。