鉅大LARGE | 點擊量:536次 | 2019年04月10日
關于電池性能的比較計算
在流道覆蓋的區域比集電肋條覆蓋的區域溫度要高,這主要是由于流道前區域產生的熱主要通過流體來傳輸,要比集電肋條前通過固體的熱傳導速率慢得多。對于PEMFC的運行,反應氣的加濕對電池的性能具有重要的影響。保持基本工況下其他參數不變情況下,進行了不同陰極入口氣體濕度下電池性能的比較計算。可以看出,相對濕度越高,電池的性能下降,這主要是由于空氣加濕度增加使反應物濃度下降,特別是隨流動過程反應的進行導致反應物供應不足,也即反應物的稀釋造成了一定程度上電池性能的下降。
大電流密度工作時,在大濕度情況下的性能有所改善的原因是,陰極水量的增加,增大了反向擴散,一定程度上降低了陽極的失水,即膜的導電性能得到了提高的影響,而模型的求解卻與單相流相似,而且增加的計算量不多,僅增加了一個求解液態水的組分守恒方程。應用模型數值求解了一個復雜的蛇型流道結構PEMFC單體,得到了電池內流動結構、物質濃度、溫度和局部電流密度等的多維分布。結果表明,在流道人口附近的局部電流密度和陰極膜表面溫度大于出口附近的區域,而活化過電位則小于出口附近。增大陰極反應氣的相對濕度,由于稀釋效應使電池性能下降,只在電流密度高的情況下有所改善。