封装力对PEM燃料电池气体扩散层孔隙率的影响
本文选题:气体扩散层 + 孔隙率 ; 参考:《电源技术》2014年11期
【摘要】:质子交换膜(PEM)燃料电池中气体扩散层(GDL)的孔隙率对整个燃料电池的性能有着重要影响,而封装力是影响燃料电池GDL孔隙率的关键因素之一。采用实验和有限元模拟相结合的方法研究封装力对气体扩散层孔隙率的影响。利用压汞仪测试气体扩散层的平均孔隙率,基于有限元方法建立质子交换膜燃料电池的双极板和气体扩散层的接触模型,研究质子交换膜燃料电池中不同的封装力下气体扩散层的孔隙率变化情况。结果表明:气体扩散层孔隙率的变化沿接触中心线左右对称,接触区域孔隙率分布较为均匀,随着封装力的增加,气体扩散层孔隙率逐渐降低;而未接触区域孔隙率变化不明显。气体扩散层孔隙率有限元模拟结果与实验测试结果相吻合。
[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.
【作者单位】: 南京工业大学机械与动力工程学院;杭州杭氧股份有限公司;
【基金】:国家自然科学基金资助(51175241)
【分类号】:TM911.4
【共引文献】
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本文编号:2089687
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