自呼吸式微型燃料电池阳极流场的优化设计与研究

摘要

设计了点状、蛇形和点蛇混合三种微型质子交换膜燃料电池（μPEMFC）阳极流场,模拟计算表明三种结构中点蛇混合结构更能有效协调燃料利用率与接触电阻之间的矛盾。利用微电子机械技术（MEMS）制备了两种点蛇混合阳极结构,组成自呼吸式电池。实验研究发现,当点蛇混合结构的集流条由2增加到4时,流道总长度增大约一倍,氢气在流道内的流速明显增加,电池的极限电流密度和峰值功率密度分别提高18.56%和15.26%,在100~500 mA恒电流放电下,可节省燃料平均达6.18%。