封裝力對PEM燃料電池氣體擴散層孔隙率的影響
本文選題:氣體擴散層 + 孔隙率。 參考:《電源技術(shù)》2014年11期
【摘要】:質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池中氣體擴散層(GDL)的孔隙率對整個燃料電池的性能有著重要影響,而封裝力是影響燃料電池GDL孔隙率的關(guān)鍵因素之一。采用實驗和有限元模擬相結(jié)合的方法研究封裝力對氣體擴散層孔隙率的影響。利用壓汞儀測試氣體擴散層的平均孔隙率,基于有限元方法建立質(zhì)子交換膜燃料電池的雙極板和氣體擴散層的接觸模型,研究質(zhì)子交換膜燃料電池中不同的封裝力下氣體擴散層的孔隙率變化情況。結(jié)果表明:氣體擴散層孔隙率的變化沿接觸中心線左右對稱,接觸區(qū)域孔隙率分布較為均勻,隨著封裝力的增加,氣體擴散層孔隙率逐漸降低;而未接觸區(qū)域孔隙率變化不明顯。氣體擴散層孔隙率有限元模擬結(jié)果與實驗測試結(jié)果相吻合。
[Abstract]:The porosity of the gas diffusion layer (GDL) in the proton exchange membrane (PEM) fuel cell has an important effect on the performance of the fuel cell, and the encapsulation force is one of the key factors affecting the GDL porosity of the fuel cell. The effect of encapsulation force on the porosity of gas diffusion layer is studied by means of experiment and finite element simulation. The average porosity of gas diffusion layer was measured by mercury injection instrument, and the contact model of bipolar plate and gas diffusion layer of proton exchange membrane fuel cell was established based on finite element method. The change of porosity of gas diffusion layer in proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) under different packaging forces was studied. The results show that the porosity of the gas diffusion layer is symmetrical along the contact center line, and the porosity distribution in the contact area is more uniform. With the increase of the encapsulation force, the porosity of the gas diffusion layer decreases gradually. However, the change of porosity in untouched area is not obvious. The results of finite element simulation of gas diffusion layer porosity are in agreement with the experimental results.
【作者單位】: 南京工業(yè)大學機械與動力工程學院;杭州杭氧股份有限公司;
【基金】:國家自然科學基金資助(51175241)
【分類號】:TM911.4
【共引文獻】
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本文編號:2089687
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