分会场

燃料电池与储能

摘要

水和热量作为质子交换膜燃料电池（PEMFC）反应的产物在电池性能及其耐久性上起到关键作用,适量的水分可以促进质子的传导，合适的温度能够加快电池反应速率。特别是空冷型燃料电池，空气进入阴极流道后既参与反应又用作散热同时还起到排水的作用。空冷燃料电池在正常散热后都会出现缺水的情况，空气流量必须得在散热和排水以及保水中达到平衡。建立了一个阴极流道两侧实心脊部被打通的质子交换膜燃料电池模型和常规的阴极流道两侧脊部为实心的石墨双极板的电池模型，以常规的电池模型为对照，采用稳态多相流进行计算。结果表明：单片电池阴极流道的脊部被打通用于冷却时，进入阴极侧的空气被原来的流道和新增用于冷却的流道分流，原来的流道空气流量变小，并且大多空气都用于反应，使得流道内反应生成的水分没有大量流失，而两侧被打通的脊部完全用于冷却，使得电池温度得到有效控制。解决了空冷型燃料电池保水和散热的矛盾。相比于原来的常规电池其性能得到大幅提升。

关键词

空冷型燃料电池;冷却;保水;脊部打通

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