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La pile à combustible SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) est actuellement une voie de production d’énergie extrêmement attrayante pour le futur. De nombreux pays s’investissent dans le développement de ces générateurs, et ce malgré plusieurs verrous technologiques à lever impérativement pour une émergence commerciale de cette technologie. Le CEA Le Ripault développe actuellement une nouvelle génération de joints céramiques fonctionnant à 900 °C pour répondre à la problématique d’étanchéité de ces systèmes.
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Exemples d’assemblages
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4. Performances du joint
4.1 Taux de fuite en température
Comme vu en introduction, ce matériau a été développé pour répondre à la problématique d’étanchéité à haute température rencontrée par de nombreux laboratoires explorant le domaine des piles à combustible haute température.
Sur ce type d’application, le Department Of Energy américain préconise un taux de fuite de 0,1 mbar.L/s à 900 °C pour une surpression de fonctionnement de 70 mbar .
La performance d’étanchéité de ce matériau a été évaluée, à 900 °C, par mesure de la perte de pression (Δp) d’un réservoir en fonction du temps (Δt). Le taux de fuite (q) est calculé grâce à la formule suivante :
avec :
- Vgaz :
- volume du gaz.
L’installation utilisée pour mesurer le taux de fuite est présentée en figure .
DOE : U.S. Department of Energy
La figure donne les résultats obtenus après quatre cycles de mesure sans perte de performance. Le taux de fuite mesuré est deux fois inférieur au préconisation du DOE, et ce pour une surpression dix fois supérieure. Ces valeurs sont conservées après quatre cycles de fonctionnement.
HAUT DE PAGE4.2 Adhérence
Deux pièces mises en regard et séparées par un joint céramique peuvent être assemblées entre elles par ce même joint. En effet, sous l’action de la température, le fondant mouille la surface des deux parties à assembler. Après refroidissement, les pièces sont « collées » et la résistance de l’assemblage peut être mesurée. Le montage utilisé...
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Performances du joint
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Solid Oxide Fuel Cells VI - The Electrochemical Society ; proceedings volume 99-19 ; Singhal Dokiya (1999).
-
(2) - Solid electrolyte fuel cell - Brevet n° US 5,399,442, 21/03/1995.
-
(3) - Solid oxide fuel cells - Brevet n° US 5,185,219 (1993).
-
(4) - Solid oxide fuell cell having vias and a composite interconnect - Brevet US 6,051,330 ; 18/04/2000.
-
(5) - Planar solid oxide fuel cell stack with metallic foil interconnect - Brevet US 6,106,967 ; 22/08/2000.
-
(6) - Fuel cell assembly - Brevet US 6,274,258 B1 ; 14/08/2001.
-
(7) - BIANCHI (L.) et al - Des...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
WO/2006/048573, 11 mai 2006, Module de pile à combustible à interconnecteurs flexibles (fuel cell module provided with flexible interconnectors).
WO/2006/048574, 11 mai 2006, Module de pile à combustible, son procédé de fabrication et unité contenant plusieurs de ceux-ci (fuel cell module, method for the production thereof and a unit comprises a number thereof).
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