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阴、阳极加湿对质子交换膜燃料电池性能影响的差异性

发布时间:2018-04-13 00:18

  本文选题:质子交换膜燃料电池 + 模拟 ; 参考:《电工技术学报》2017年04期


【摘要】:阴、阳极气体相对湿度是对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能影响最为重要的因素。通过建立一个三维直流道质子交换膜燃料电池单体模型,运用数值模拟方法研究了反应气体相对湿度对PEMFC性能的影响及差异性。结果表明,在高操作电压时,燃料电池性能随阴、阳极气体相对湿度的增加而提高;在低操作电压时,燃料电池性能随阴、阳极相对湿度的增加而降低。同时,在高操作电压下,阳极气体加湿程度对电池性能的影响比阴极气体加湿程度对电池性能的影响大,但在低操作电压下,阴极气体加湿程度对电池性能的影响更大。通过对质子交换膜的阴极、阳极侧含水量分布的分析,探讨了阴极、阳极加湿对PEMFC性能影响差异性的原因。研究结果对于燃料电池的水管理具有一定指导意义。
[Abstract]:The relative humidity of cathode and anode gas is the most important factor affecting the performance of PEMFC.By establishing a three-dimensional DC channel proton exchange membrane fuel cell (PEM) single cell model, the effects and differences of relative humidity of reactive gas on the performance of PEMFC were studied by numerical simulation.The results show that the performance of fuel cell increases with the increase of negative and anode gas relative humidity at high operating voltage, and decreases with the increase of negative and anode relative humidity at low operating voltage.At the same time, at high operating voltage, the effect of anode gas humidification on battery performance is greater than that of cathode gas humidification, but at low operating voltage, the effect of cathode gas humidification on battery performance is greater than that of cathode gas humidification.Based on the analysis of the distribution of water content in the cathode and anodic side of the proton exchange membrane, the influence of cathode and anode humidification on the performance of PEMFC is discussed.The research results have certain guiding significance for water management of fuel cell.
【作者单位】: 广州市市政工程设计研究总院;西南交通大学电气工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51177138;61473238和51407146) 国家科技支撑计划(2014BAG08B01) 四川省杰出青年基金(2015JQ0016)资助项目
【分类号】:TM911.4

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本文编号:1742090

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