基于泡沫金属流场结构的PEMFC性能研究  

作　　者：郭博航 董小平[1,2,3] 魏建宇 张文泽 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22-27,共6页Automobile And New Powertrain

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

摘　　要：采用十四面体结构建立了具有泡沫金属流道的质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,基于模型研究了泡沫金属流道的孔密度及孔隙率对氧气摩尔分数分布、水摩尔分数分布、极化曲线与功率密度曲线的影响。结果表明,降低泡沫金属孔密度、提高泡沫金属孔隙率能够提高反应气体在流道内的摩尔分数分布均匀性,并降低流道内的水摩尔分数,增强PEMFC输出性能。此外,当孔密度为28 in(-1)、孔隙率为96%时,PEMFC峰值功率密度为0.548 22 W/cm^(2),比孔密度为85 in^(-1)、孔隙率为96%和孔密度为28 in^(-1)、孔隙率为78%时分别提升了6.55%和9.89%。

关 键 词：质子交换膜燃料电池(PEMFC) 泡沫金属 孔密度 孔隙率 传质特性 

分 类 号：TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]