挡板分布对PEMFC传质特性的影响

摘要

合理的双极板流道结构设计对提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能具有重要意义。建立单直流道PEMFC的三维模型,并在流道出口处添加矩形挡板,研究挡板间距及堵塞率对PEMFC传质特性和输出性能的影响。在流道出口处添加挡板,可强化流道内反应气体传质效果;增大挡板间距或提高挡板堵塞率,均能提高扩散层中的氧气浓度,改善PEMFC输出性能。提出一种挡板数量为5、间距为0.90 mm、间距差值为0.40 mm、堵塞率为75.00%及堵塞率差值为2.50%的挡板分布设计方案。与无挡板流道相比,该方案的峰值功率密度提高了4.96%。