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锥管固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）由于具备制备简单、易于密封、热循环性能好、输出电压高等优点,所以在便携式能源领域具有非常好的应用前景。由于SOFC不同部件热膨胀系数的差异,导致其在制备过程中产生较大的残余应力。如果相关参数选择不合适,很可能导致电池中产生微裂纹甚至破裂。因此近年来对电池残余应力的研究得到了学者们的广泛关注。现今关于平板式SOFC、管式SOFC、微管SOFC残余应力的研究较多,而对于锥管SOFC残余应力的研究鲜有报道。为了研究锥管SOFC烧结过程中产生的残余应力对SOFC机械性能和使用寿命的影响,本文利用COMSOL Multiphysics软件建立了锥管SOFC的二维轴对称模型,分析了电极组分、孔隙率、结构参数对电池残余应力的影响规律,为今后锥管SOFC的设计提供理论依据。本论文的具体研究内容如下:1、首先研究了Ni组分、阴极LSM组分、阳极孔隙率、阴极孔隙率对电池残余应力的影响。发现Ni含量从0.4增加到0.6,会导致电池各部件残余应力变大,不利于SOFC机械稳定性,考虑到锥管SOFC结构稳定性,Ni体积分数不宜太大。阴极LSM含量对电池残余应力的影响主要集中在阴极本身,LSM体积分数的变化对阳极和电解质的残余应力影响不大;增大阳极孔隙率,有利于缓解锥管SOFC内部的残余应力,可以通过适当增加阳极孔隙率减小阳极的损伤。可是考虑到电池其他性能,孔隙率也不宜过大。2、锥管SOFC残余应力与其结构参数息息相关,因此进一步分析了结构参数对锥管SOFC残余应力的影响。结果发现,电池的组件厚度（阳极、电解质和阴极）是影响锥管SOFC残余应力的主要因素;而锥管SOFC的大端直径、内部高度和小端直径对残余应力影响较小,可忽略不计。3、各组件上受到的残余应力随着其厚度的增加而减小,且电解质厚度变化对电池整体残余应力的影响远大于阴极;满足锥管SOFC损伤标准的最小阳极厚度公式为:tmin-anode=(23.996telectrolyte-61.119)+(0.06143telectrolyte+2.0619)tcathode;与微管固体氧化物燃料（MT-SOFC）电池组件厚度公式对比,发现当电解质厚度和阴极厚度相同时,锥管SOFC最小阳极厚度小于MT-SOFC。4、SOFC的蠕变变形对电池应力有“松弛”效应,且蠕变变形对热应力的影响随着蠕变时间的增加而减小。不同温度下,阳极损伤几率都随着蠕变时间的增加而减小。但是温度越高,蠕变对损伤几率的影响越大,即损伤几率减小越快。