H2-Bank/NIMTE-平管型电堆实现百余次冷热循环
平管型固体氧化物电池的最大优势是冷热循环次数多、稳定性高。中国科学院宁波材料技术与工程研究所燃料电池技术团队2015年以来重点开展了平管型固体氧化物电池技术开发,2019年实现了技术转移转化,成立了浙江氢邦科技有限公司。近几年来,围绕冷热循环问题开展了系列研究。2020年,燃料电池技术团队开展了基于平管型电池的电堆单元冷热循环性能测试,开展了102次冷热循环约850h的连续测试,结果显示:电堆单元冷热循环过程中开路电压和输出功率密度性能保持稳定,经过二次施压后几乎无衰减(如图1所示),相关成果以2020-Mechanisms of performance degradation induced by thermal cycling in solid oxide fuel cell stacks为题发表在了Int. J. Hydrogen. Energ.,45, 19840-19846, 2020上。
2025年,燃料电池技术团队采用研制的3单元平管型电池电堆开展了冷热循环性能实测,结果显示:电堆经过连续110次冷热循环1050h的实测,开路电压与运行功率保持较为稳定,单次循环衰减速率约为0.03%/次,由此推测电堆具有超过500次循环的能力,相关成果以High stability of flat-tube solid oxide short stack over 100 thermal cycles为题发表在了J . Power Sources上。
近日,宁波材料所采用H2-Bank小批量生产的kW级电堆开展了冷热循环性能实测,结果显示经过65次冷热循环其开路电压稳定无衰减,表明电堆密封性能优异。经过65次冷热循环,其中前33次工作电压24V下输出功率分别为580 W(第0次)、560 W(第15次)、551W(第33次),衰减速率为0.88W/次;34到65次衰减增大,工作电压24V下功率分别为459W(第42次)、449W(第45次),衰减速率为8.5W/次。总体而言,H2-Bank电堆具有优异的循环性能,如何进一步提高循环稳定性,有待深入研究。