Analysis of the humidification effect on electricity and heat generation in a tubular proton exchange membrane fuel cell

• Autorzy: Sopel E. , Chmielniak T.

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu nawilżania na produkcję energii elektrycznej i ciepła w ogniwie paliwowym typu PEM o konstrukcji rurowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A proton exchange membrane type fuel cell is composed of electrodes with a platinum catalyst, an electrolyte in the form of a membrane between them and mono- or bipolar plates conducting electrons. Humidification of the reactant gases is an important aspect of PEM fuel cell operation. Without adequate humidification, ion conduction cannot occur resulting in damage of a fuel cell. The paper presents the results of the tests of a prototype tubular PEM fuel cell. The main focus was put on humidification effect on fuel cell operation and on the selection of the appropriate tubular cell humidifying method.

PL

Ogniwo paliwowe typu PEM składa się z elektrod z platynowym katalizatorem, elektrolitu w formie membrany między nimi oraz płyt mono- lub bipolarnych przewodzących elektrony. Odpowiednie nawilżanie ogniwa paliwowego od strony anody i katody jest ważnym warunkiem jego poprawnej pracy. Złe nawilżenie membrany protoprzepuszczalnej uniemożliwia przepływ jonów wodorowych w kierunku katody, co może doprowadzić do uszkodzenia ogniwa. Przedstawiono wyniki badań prototypowego ogniwa paliwowego PEM konstrukcji rurkowej. Skupiono się głównie na wpływie nawilżania na pracę ogniw paliwowych oraz na wyborze odpowiedniej metody nawilżania ogniw rurkowych.

Słowa kluczowe

EN

PEM cell; fuel cell

PL

ogniwo paliwowe; ogniwo PEM

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Chemical and Process Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, z. 4
• Strony: 1013--1026
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.,

Twórcy

autor

Sopel E.

autor

Chmielniak T.

• Silesian University of Technology, Institute of Power Engineering and Turbomachinery, Konarskiego 18, PL-44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] ALBERTI G., CASCIOLA M., MASSINELLI L., BAUER B., J. Membr. Sci., 2001, 185, 73.
• [2] ALBERTI G., CASCIOLA M., PALOMBARI R., J. Membr. Sci., 2000, 172, 233.
• [3] BAO C., OUYANG M., YI B., Int. J. Hydr. En., 31 (2006) 1040.
• [4] BUJŁO P. Polymer, superionic membranes for PEM fuel cells, Thesis, Wrocław University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Wrocław 2006 (in Polish).
• [5] BUJŁO P., CHMIELOWIEC J., HALMA A., PAŚCIAK G., Mater. Sci. Forum, 2006, 514–516, 437.
• [6] CURTIN D., LOUSENBERG R., HENRY T., TANGEMAN P., TISACK M., J. Power Sources, 2004, 131, 41.
• [7] GUNKEL CH., Simulation of PEM fuel cell on natural gas for decentralized power supply, University GH Essen, 2000 (in German).
• [8] HAILE S., Acta Mater., 2003, 51, 59810.
• [9] HOOGERS G., Fuel cell technology – handbook, CRC Press LLC, 2003.
• [10] HUNG A., SUNG L., CHEN Y., YU C., J. Power Sources, 2007, 171, 728.
• [11] LITSTER S., MCLEAN G., J. Power Sources, 2004, 130, 61.
• [12] MAURITZ K., MOORE B., Chem. Rev., 2004, 104, 4535.
• [13] SANTARELLI M., MACAGNO S., En. Conv. Manag., 2004, 45, 427.
• [14] SCHMITZ S., Thermodynamic analysis of PEM fuel cell for decentralized power supply, VDI, 2002 (in German).
• [15] SOPEL E., An analysis of electricity and heat generation in low power PEM fuel cell, Thesis, Silesian University of Technology, Institute of Turbomachinery and Power Industry Devices, Gliwice, 2006 (in Polish)
• [16] STASCHEWSKI D., Int. J. Hydr. En., 1996, 5, 381.
• [17] STÜHLER W., Ind. Mag., 1, 2000, 30 (in Polish)
• [18] SUSAI T., KANEKO M., NAKATO K., ISONO T., HAMADA A., MIYAKE Y., Int. J. Hydr. En., 2001, 26, 631.
• [19] TANG H., PEIKANG S., JIANG S., WANG F., PAN M., J. Power Sources, 2007, 170, 85–92.
• [20] TÜBER K., PÓCZA D., HEBLING CH., J. Power Sources, 2003, 124, 403.