几何挡板对PEMFC 性能的影响与优化

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摘要：为了改善质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能，采用在流道内添加挡板改变流道结构的方式，以有效提高反应气体的电流密度和传质特性。提出在PEMFC 单直流道中添加4 种不同的几何挡板流道结构，通过研究其不同结构型挡板对反应气体传输特性的影响。研究结果表明：在流道中添加挡板，使更多的反应气体渗透到气体扩散层，促进质量传递，PEMFC 的整体输出性能得到明显提升；同时，添加挡板可以使反应气体质量传递更佳，相对气体均匀分布，水物质的量分数减少，有效避免水淹现象，排水能力更好；流线形挡板为此类挡板中性能更为优异的；优化后的单条流道中设置5 个流线形挡板的PEMFC 性能最好，相较于无挡板常规流道，当工作电压为0.1 V 时，无挡板流道的电流密度为1.237 3 A/cm2，优化后的挡板结构流道电流密度为1.536 9 A/cm2，提升约24.2%，峰值功率密度则提高了17.7%。（剩余7765字）