固体氧化燃料电池(SOFC)是将储存在燃料中的化学能直接转化为电能的装置，具有能源利用效率高、对环境友好的突出优点，被称为二十一世纪的绿色技术。SOFC单电池主要包括固体电解质、阴极和阳极三部分。为了得到较高的输出功率，需要用连接体将多个单电池串联和并联起来组成电池堆。电池堆的设计和制造给我们提出很多新型课题。 利用磁控溅射来制备电解质薄膜，从而使得SOFC的工作温度由900～1000℃降低到600～850℃，这样把金属连接体取代陶瓷连接体变成可能，进而扩大了封接材料的选择范围。同时也提出金属和陶瓷(PEN组件)的连接问题。 本文在金属连接体选材与评估、单电池与电池堆的封装以及电池集流件加工等方面进行了尝试： (1)根据SOFC运行条件下对连接体材料的要求，从众多商业用高温耐热合金中优选出铁素体不锈钢430、奥氏体不锈钢310、镍基超合金718和FeCrAl合金，并通过对比试验，来确认高温抗氧化的、导电率高的、热匹配适宜的并且价格低廉的FeCrAl合金作为连接体材料。实验显示FeCrAl合金具有很好的高温抗氧化性(可用于1150℃)和较低的热膨胀系数(15.1×10-6/℃)。在SOFC的工作温度(750℃)下的电导率达到7000S/cm以上。另外，为了抑制铁素体不锈钢中Cr挥发造成阴极中毒，和提高高温抗氧化的时效性，成功的在不锈钢表面制备了YSZ高温保护层。 (2)调研了SOFC封接材料的最近研究进展和SOFC封接技术，包括硬密封、压力密封、钎焊和柔性密封等。对Ag-CuO系钎料封接SOFC的空气硬焊技术进行了尝试。在大量试验的基础上，确定出适合于制备膏状钎料的主要工艺参数。研究了Ag-CuO钎料的润湿性、气密性和封接强度。通过改进单电池及电池堆的封接结构，实现了单电池以及电池堆的良好密封。为了提高封接强度和热循环性能，克服Ag-CuO钎料存在气孔的固有缺陷，开发了Ag-8CuO/2YSZ复合钎料。显微观察钎缝组织表明：钎缝组织由低熔点的钎料基体和高熔点的陶瓷颗粒组成，YSZ陶瓷颗粒均匀分布在钎料基体中，有利于改善接头性能，降低接头的热膨胀不均匀性，抑制钎缝内气孔生成。当复合钎料用于单电池密封时，在750℃工作温度下，实现了15次循环工作，.开路电压稳定在1.02～1.09V之间。 (3)为了在显微镜下获得真实、清晰的组织，研究了钎焊接头金相试样制备与显示技术。 (4)设计并加工了用于电池堆的电流收集装置，电池堆连接体，电池堆固定装置，激光焊接夹具等。并成功利用激光焊接技术实现连接体框架的加工。通过改进方法，完善了电池堆整体组装技术，实现了电池堆的电化学测试。