几何挡板对PEMFC性能的影响与优化  

作　　者：张文泽 董小平[1,2,3] 郭博航 魏建宇 杨丽颖 王翠表[1,2,3] 

机构地区：[1]河北大学质量技术监督学院,河北保定071002 [2]河北省新能源汽车动力系统轻量化技术创新中心,河北保定071002 [3]保定市新能源车辆动力工程技术研究中心,河北保定071002

出　　处：《汽车与新动力》2024年第6期9-15,共7页Automobile And New Powertrain

基　　金：河北省自然科学基金(E2021201032);2024年河北省大学生创新创业训练计划项目(S202410075065);2024年河北省大学生创新创业训练计划项目(S202410075066)。

摘　　要：为了改善质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能,采用在流道内添加挡板改变流道结构的方式,以有效提高反应气体的电流密度和传质特性。提出在PEMFC单直流道中添加4种不同的几何挡板流道结构,通过研究其不同结构型挡板对反应气体传输特性的影响。研究结果表明:在流道中添加挡板,使更多的反应气体渗透到气体扩散层,促进质量传递,PEMFC的整体输出性能得到明显提升;同时,添加挡板可以使反应气体质量传递更佳,相对气体均匀分布,水物质的量分数减少,有效避免水淹现象,排水能力更好;流线形挡板为此类挡板中性能更为优异的;优化后的单条流道中设置5个流线形挡板的PEMFC性能最好,相较于无挡板常规流道,当工作电压为0.1 V时,无挡板流道的电流密度为1.237 3 A/cm^(2),优化后的挡板结构流道电流密度为1.536 9 A/cm^(2),提升约24.2%,峰值功率密度则提高了17.7%。

关 键 词：质子交换膜燃料电池(PEMFC) 挡板 流道 电流密度 功率密度 

分 类 号：TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]