对SOFC系统而言，堆设计及其制造过程非常关键。在第一代SOFC设计和制造过程中，材料选择应与电化学蒸气沉积技术及无缝管状设计相匹配。对中温SOFC来说，在制造和设计过程中，使用金属是一个非常重要的问题。典型的设计类型总结如下：

1.无缝平板

由电解质、阴极和阳极组成的电化学电池用金属连接件堆积而未使用密封材料。比如，三菱材料公司已经建造了盘式平板无缝堆积。其中，燃料和空气被注入每个电池的中央部位。电池之外，剩余的燃料和空气混合燃烧。通常，自支撑电池多采用这种设计。

2.使用密封材料的平板电池

使用密封材料分别控制燃料和空气。这种设计经常用于阳极支撑的电池，因此有必要对阳极支撑电池的边缘进行适当密封。

3.扁平管

阳极支撑或者阴极支撑的管被设计成扁平状，所以没有必要对管的边缘部位进行密封。如果管两端均开放，入口应密封。如果一段封闭，有必要用其他管通入空气或燃料。通常，连接件材料应实时制备，因此氧化物连接件最为合适。图2.10显示了Kyocera公司制造的能在750℃下运行的扁平管型电池。

(www.daowen.com)

图2.10 Kyocera公司设计的用于小型SOFC热电联产系统的扁平管型电池

4.微管

无氧化物连接件的微管由阴极和阳极组成。在这种设计中，电流的收集成为一个关键问题。

5.金属支撑型

因为金属支撑型电池尚处于发展初期，所以尚无确定的堆设计。这种设计有可能在不使用密封材料的情况下实现气密性。

6.分段式设计

这种设计的制造过程较为复杂，另外连接件也是非常关键的材料。当选用氧化物连接件时，可使用相同的陶瓷处理过程。换句话说，合适的制造技术是解决空气烧结问题的关键。当使用金属连接件时，重要的问题是找到合适的方法同时制备金属件和陶瓷件。