双极板是质子交换膜燃料电池的重要的多功能组件。不锈钢材料由于具有良好的耐腐蚀性能成为金属双极板理想的选择,但其表面高电阻的钝化膜会降低电池性能。测定了经过镀铬后再离子氮化的304不锈钢在模拟PEMFC环境下的电化学性能,测量了氮化层与碳纸之间的接触电阻。结果表明,该表面改性方法使304不锈钢在模拟PEMFC阴极和阳极情况下的钝化电流密度降低,均低于双极板设计标准16!A/cm2;改性后的304不锈钢的接触电阻值降低,电性能得到了提高。
将单个直接甲醇燃料电池的固体骨架看成开口系统 ,燃料电池稳定运行时的热负荷由阳极反应、阴极反应和甲醇直接氧化反应产生的 3部分热量组成 ,利用热力学原理将其计算 .在双极板上设置平行的冷却通道 ,将电池电化学反应产生的热量及时排出 ,有利于燃料电池的稳定运行 .根据燃料电池中燃料、氧化剂的流向和冷却通道内冷却水流向的不同 ,冷却水和壁面的换热分别在恒热流密度和恒壁温热边界条件下进行 .计算了 2种情况下冷却通道壁面的温度和换热系数 .结果表明 ,前者的换热效果要比后者好 ,但是 ,后者保证了工作层面具有恒定的温度 ,更有利于直接甲醇燃料电池的稳定运行
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