Expérimentation sur banc de test de mono-cellule pile à combustible

Abstract

Les piles à combustible sont des dispositifs électrochimiques qui produisent l'électricité à un rendement élevé et sans combustion. Les piles à combustible apparaissent comme un producteur efficace de puissance dans beaucoup d'applications, y compris les véhicules électriques, les centrales électriques à petite échelle et probablement même dans les appareils électroniques. La pile à combustible échangeuse de proton (PEMFC) est la pile à basse température, dans laquelle une membrane de polymère conducteur de protons est utilisée comme électrolyte. Les pertes de tension d'une pile électrochimique résultent des cinétiques des réactions, de la surtension ohmique, et des limitations de transfert de masse. Dans la partie théorique du projet, les pertes de tension de la cellule et leur dépendance aux solutions de conception et des paramètres d'exploitation sont discutés. L'accent spécial est placé sur l’humidification des gaz d’alimentation, qui sont d’une grand importance, parce que la membrane doit être hydratée pour être conductrice de proton. Le but de la partie expérimentale était d'identifier les différents types de pertes de tension, l'un de l'autre et déterminer quelle parties de la pile devraient être améliorées pour réduire au minimum les pertes. Le centre du travail expérimental était sur des questions de base qui doivent être abordées indépendamment des applications qui doivent être visées dans la recherche future. L'effet de la température de fonctionnement sur les performances de la pile a été étudié sur une large gamme de température. Des bonnes performances résultent de la température élevée aussi l'effet de la pression a été vérifié, trouvant qu’un rapport de pression de 2 entre le deux côté des électrodes et envisagé. Le design de la surface active des plaques de distribution influe sur la diffusion et la gestion de l'eau dans la pile. La largeur des canaux de distribution des gaz a été considérée comme un paramètre essentiel à optimiser. En se basant sur l'étude théorique et les résultats expérimentaux, une conclusion et des suggestions pour de nouveau travail sur des applications plus spécifiques ont été données