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(Mitsubishi Heavy Industries)、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