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Título

Evaluación de pilas de combustible de óxido sólido para el diseño y desarrollo de un stack de 50W

Autor Férriz, A. M.; Laguna-Bercero, M. A.; Campana, R.; Mora, Joaquín; Rupérez, Marcos; Correas, L. C.
Palabras clave Anode-supported
SOFC
Microtubular
Stack
Soporte anódico
SOFC
Microtubular
Fecha de publicación 2012
EditorAsociación Española de Pilas de Combustible
Citación CONAPPICE 2012
Resumen[ES]: La principal ventaja que presentan las celdas tubulares de tipo SOFC frente a las planares es la facilidad que presentan en el sellado. Además, las celdas microtubulares pueden soportar tiempos de encendido más rápidos y presentan mayores densidades de energía volumétrica. En este trabajo, se han producido, analizado y caracterizado celdas microtubulares de soporte anódico. Las celdas están fabricadas con Ni-YSZ en el ánodo, YSZ en el electrolito y LSM-YSZ como cátodo. Se han operado las celdas a diferentes temperaturas (750ºC – 900ºC) obteniendo las correspondientes I-V (curvas intensidad-voltaje) para su completa caracterización. Se ha desarrollado un diseño conceptual del sistema que ha permitido estudiar la viabilidad de la integración de un stack en una unidad portátil. Se ha llevado a cabo una simulación eléctrica para la completa caracterización de las celdas; balance de energía y eficiencia junto con los coeficientes de convección del stack a partir del programa Simulink®. Adicionalmente, se ha elaborado el diseño del stack en 3D con el software Solid Works®. Actualmente se ha completado la fabricación de un stack de dos celdas con una potencia de 0.9W. El stack será escalado y el modelo validado con la fabricación de un stack experimental de celdas microtubulares.
[EN]: The main advantage of tubular SOFC cells against the planar design is the facility that they present in the sealing. Furthermore, the microtubular cells can support a faster warm uptime and a higher volumetric energy density. Anode supported microtubular cells have been produced, analyzed and characterized. The cell characteristics are, anode Ni-YSZ, electrolyte YSZ and LSM-YSZ cathode. We have operated at different temperatures (750ºC – 900ºC) to fully characterized the cells by current density-voltage measurements. The integration feasibility of the stack in a portable power module is demonstrated by the conceptual design of the system. An energy balance is simulated with Matlab Simulink®. The operation modes of the system, efficiency and convection inside the stack are studied via the Simulink® simulation. An electrical simulation is also done for the complete cell characterization. A modular 3D design of the stack is also drawn using Solid Works®.. The model will be validated with the fabrication of an experimental microtubular cell stack.. An experimental 2 cell-stack has been also built and tested with a total power of 0.9W. The work is under continuous development for the fabrication of a first prototype.
Descripción Trabajo presentado al V Congreso Nacional de Pilas de Combustible celebrado en Madrid del 21 al 23 de noviembre de 2012.
Versión del editorhttp://conappice2012.appice.es/app.php?p=
URI http://hdl.handle.net/10261/107890
Aparece en las colecciones: (ICMA) Comunicaciones congresos
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