PEMFC密封胶接触压力的均匀性研究及改善方法

作者：张智明^*; 胡淞; 李昆朋; 张云瀚; 杨代军

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2018, 45(10): 30-37.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2018.10.005

• 燃料电池
• 密封胶
• 均匀性
• 超弹性模型
• 结构设计

针对质子交换膜燃料电池密封胶接触压力分布均匀性的问题,采用Fujifilm公司的压力膜测试了4个单电池片数不同的电堆的密封胶接触压力分布,利用MATLAB中搭建的平台对测试结果可视化;并基于Mooney-Rivilin超弹性材料本构模型建立了密封胶平面和电堆截面的有限元模型;利用有限元模型,设计了带圆弧和圆环的密封胶平面结构参数;并给出了沿集成力方向利于接触压力均匀分布的不同层密封胶初始厚度修正值的计算方法.结果表明:单电池平面内密封胶接触压力的最大差值为1.2MPa;沿集成力方向,靠近端板处的密封胶接触压力较中间层数的大,且层数越多的电堆,处于同一层数的双极板与密封胶的接触压力越小;在接触面积一样时,加圆弧结构的密封胶在平面内的接触压力标准差比原来结构的标准差小41%,加圆环的比原来结构小30%;对于不同层数电堆,密封胶初始厚度修正后的接触压力值均在最佳值附近.

• 单位
  同济大学