PEMFC局部电流密度实验研究.pdfVIP

第30卷第10期 工程热物理学报 2009年10月 JOURNAL0FENGINEERINGTHERMOPHYSICSOct．．2009 PEMFC局部电流密度实验研究 于 乐 樊进宣 陶文铨 (西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，能源与动力工程学院，陕西西安710049) 摘要 使用基于电磁感应的燃料电池局部电流密度测试技术研究了质子交换膜燃料电池工作电压、反应气体流量等参 数对局部电流密度分布的影响，探讨了影响的机理，展望了进一步研究的方向。 关键词质子交换膜燃料电池；局部电流密度；实验研究 中图分类号：TKl24 文献标识码：A 文章编号：0253231X(2009)1(卜1738—03 EXPERIMENTALSTUDYoFPEMFCCURRENT DENSITYDISTRIBUTIoN Le FAN TA0 YU Jin—Xuan Wen_Quan of andPower University,Xi’an (SchoolEnergy Engineering，XianJiaotong 710049，China) onthesurfaceof Abstract ofthePEMFClocalcurrent distribution Experimentalstudy density MEA anew basedon wasconductedinthis effects using technique electromagnetism paper．The of and flowratewerestudied．Themechanismfortheeffectsand voltagegas accouting future arediscussed． study words Key PEMFC；currentdensitydistribution；experiment 0引 言 对软磁体磁化，磁场强度H可由式(1)确定： 质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于其优良特 性特别适宜于用作移动电源[1]口为了使质子交换膜 H：掣 (1) 燃料电池达到商用电源所要求的可靠性和高效率， 对PEMFC的全面理解和优化成为研究热点。 式中，Ⅳ为绕组圈数，1为软磁体磁性长度。向同一 优化PEMFC的核心问题是对电极一膜一电 极组件(MEA)上反应条件的优化。由于PEMFC中 足够小，则绕组在统一软磁芯上的线圈L3内会产生 的电化学反应主要发生在催化剂表面，局部参数诸 一个交变电压u(￡)，u(￡)可由式(2)确定： 如局部组分浓度、液态水含量分布、温度分布等会 显著影响局部电化学反应速率。这些影响因素的作 (2) 札(t)=肛(日，T，F)N2丁A百di(t) 用，直接反映在局部电流密度的变化上。因此，对 PEMFC局部电流的测量，显得尤为重要。 测量燃料电池的局部电流密度主要有部分MEA