气体扩散层变形模量与脊槽转角半径优化设计

作     者：史启通 冯聪 李冰 张存满 明平文 SHI Qitong;FENG Cong;LI Bing;ZHANG Cunman;MING Pingwen

作者机构：同济大学新能源汽车工程中心上海201804 同济大学汽车学院上海201804 同济大学材料学院上海201804 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB1502500) 

出 版 物：《汽车安全与节能学报》 (Journal of Automotive Safety and Energy)

年 卷 期：2023年第14卷第1期

页      码：98-105页

摘      要：提出了一种脊槽转角半径优化设计方法,以消除气体扩散层(GDL)应力集中现象,进而提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能和可靠性。基于梁弯曲理论和几何概率理论分析,获得气体扩散层应力—应变非线性解析解。对气体扩散层基材商品TGP-H-060和MGL1902进行了压缩测试,以验证解析解。结果表明:基材TGP-H-060和MGL190的变形模量分别为240kPa和420kPa;说明本解析解可很好地拟合实验数据;当脊槽转角半径为340μm时,GDL上边缘最大接触压力最小,应力集中现象消失,应力分布的均匀性最好。变形模量影响了气体扩散层不均匀变形的程度,但不改变变形分布。因此,本优化设计改善了气体扩散层变形均匀性。

主 题 词：质子交换膜燃料电池(PEMFC) 气体扩散层(GDL) 变形模量 不均匀变形 脊槽转角半径 

学科分类：082304[082304] 08[工学] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-8484.2023.01.012

馆 藏 号：203118633...