PEM燃料电池迷宫流场双极板的电化学性能研究

PEM燃料电池迷宫流场双极板的电化学性能研究

论文摘要

双极板流场结构对质子交换膜PEM(proton exchange membrane)燃料电池的电化学性能至关重要。基于双极板的工作原理和有限元分析FEA(finite element analysis)理论,设计了一种用于PEM燃料电池的新型迷宫流场结构双极板,通过建立包括质子交换膜、催化层、气体扩散层、迷宫流场结构双极板和流道在内的完整PEM燃料电池的三维模型并进行数值分析,研究具有该迷宫流道结构双极板PEM燃料电池的电化学性能。此外,还制备了具有该迷宫结构的石墨双极板试样并进行电化学性能实验。研究结果表明,在保持PEM燃料电池其他参数一致时,具有迷宫流场双极板的PEM燃料电池有较大的功率密度,其最大值为520.283 mA/cm2,实验结果与模拟结果一致,验证了数值模拟的可靠性。

论文目录

  • 1 数值模拟
  •   1.1 迷宫流场设计
  •   1.2 新型迷宫流场双极板PEM燃料电池的几何模型及材料参数
  •   1.3 网格划分
  •   1.4 边界条件
  •   1.5 模拟结果及分析
  • 2 实验研究
  •   2.1 实验方法
  •   2.2 实验结果与分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 姚国军,沈翔

    关键词: 质子交换膜燃料电池,迷宫流场,双极板,数值分析,实验验证

    来源: 电源学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 无机化工,电力工业

    单位: 中国石油化工股份有限公司金陵分公司,东南大学仪器科学与工程学院

    分类号: TM911.4

    DOI: 10.13234/j.issn.2095-2805.2019.3.156

    页码: 156-161

    总页数: 6

    文件大小: 825K

    下载量: 272

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    PEM燃料电池迷宫流场双极板的电化学性能研究
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