质子交换膜燃料电池建模及水热传输特性分析

摘要：

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)水管理开展了研究,建立了一维非等温两相流解析模型,研究了不同电流密度、微孔层接触角和不同加湿方案对电池内部水分布和温度分布的影响,提出了更好的进气加湿方案.结果 表明:电流密度增大会导致阳极拖干、阴极水淹加剧,导致电池各部分温度上升.因各层材料亲水性不同,在交界面处能观察到液态水阶跃现象.增大微孔层接触角促进阴极液态水反扩散到阳极,一定程度上缓解阳极变干,但过大的接触角可能导致阴极水淹加剧.通过采取“阳极充分加湿、阴极低加湿”的进气加湿方案可以有效提高电池性能,并且能在一定程度改善电池内部受热,提高电池使用寿命.

关键词：质子交换膜燃料电池、非等温、两相流、水管理、一维模型

所属期刊栏目：18

分类号：TK91

资助基金：国家基金优秀青年科学基金资助项目51622606

在线出版日期：2019-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：200-205