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Electrochemical and mechanical aspects in solid oxide fuel cell stack must be understood to meet the reliability targets for market implementation. This study presents a stack modelling framework that combines thermo-electrochemical models, including degradation and a contact finite-element thermo-mechanical model. It considers rate-independent plasticity and creep of the component materials and proposes periodic boundary conditions to model the stacking of repeating units. This Part I focuses on the effects of the operating conditions and design alternatives.
François Maréchal, Jan Van Herle, Stefan Diethelm, Shivom Sharma, Xinyi Wei, Arthur Waeber