第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

摘要：固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cells，SOFC）是一个将化石燃料中的化学能直接转化为电能的发电装置。具有能量转化效率高，对环境污染小，燃料适应性强等优点，是公认的高效绿色能源转换技术。我们的管板式SOFC结合了管式和平板式的优点，具有电流采集流程短、功率密度高、制备工艺简单、制造成本低等优点。虽然研究者们已成功解决了很多关于管板式SOFC的技术难题，但是密封问题和电池片的还原过程中的应力裂纹问题一直没有找到很好的解决方案，本文利用无损检测的技术解决电池堆组装的合格率问题。
    我们利用工业X光（如图1）和超声无损检测技术来完成电池堆组装前的电池单元的检测，可检测出电池片还原后的每个电池条质量问题：首先是电池片中的空洞，其次是焊接过程中应力产生的微裂纹，最后是焊接过程中的孔隙（如图3）。从而来指导调节电池片的制备和密封技术的工艺参数，来提高电池条的合格率，也可以通过质量管控来提高电池堆的合格率。

X ray 点源 样品 X- ray图形显示系统
图1. 工业X光无算检测系统		图2.运营千小时500W电池堆测试结果
(a) 电池片的孔洞	(b) 焊接应力的裂纹		(c)焊接缝的孔隙
图1. 无损检测结果

    通过组装无损检测后部件的电池堆，提高了电池堆的合格率，实现电池堆运行数千小时（如图2），电池堆功率可以达到500W，完成设计目标，为后续大规模电池堆的开发提供可靠数据和技术。
 

固体氧化物燃料电池堆；应力裂纹；无损检测；X光检测；超声检测