大功率PEMFC装配建模及应力状态分析

摘要：

大功率质子交换膜燃料电池(PEMFC)由数百个部件层叠装配而成,特征尺度跨度大、接触界面多,难以高效准确预测内部应力分布状态.提出大功率PEMFC电堆装配等效模型,通过交替堆叠10只电池等效体和全尺寸单体电池,实现超400只电堆反应区和密封区应力分布的高效计算.与实验相比,等效模型的预测误差为5.17％.等效模型计算发现,受端板变形的影响,靠近端板的单体电池内部接触压力均匀性较差;当靠近堆心时,单体电池接触压力均匀性提升,反应区压力变大,密封区压力变小.增加端板弹性模量和流道脊槽比,可提升单体电池内部压力均匀性及电池间的应力一致性.

关键词：大功率质子交换膜燃料电池(PEMFC)、超弹性材料、微结构等效、密封面接触压强、应力状态

所属期刊栏目：53

分类号：TM911.42

资助基金：国家自然科学基金52075322

在线出版日期：2023-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：141-145