Charakterystyka spiekanych stali stopowych przeznaczonych na okładki ogniw paliwowych

• Autorzy: Włodarczyk R. , Dudek A. , Nitkiewicz Z.

Warianty tytułu

EN

Analysis of sintered materials for bipolar plates in fuel cell

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Szerokie zastosowanie i wykorzystanie ogniw paliwowych, jako podstawowego źródła zasilania m.in.: w pojazdach, systemach zasilania awaryjnego czy w energetyce, może w perspektywie kilku dziesięcioleci wydatnie zmniejszyć efekty globalnych zmian klimatycznych, problemu naszego wieku. Okładki ogniw paliwowych są jednym z elementów ogniwa wodorowego. Głównym zadaniem okładek/interkonektorów jest równomierne rozprowadzenie paliwa i utleniacza po powierzchni każdej z elektrod. Kształt okładek zależy od założeń projektu, tj.: mocy produkowanej przez ogniwo, wielkości generatora, bądź jego zastosowania. Niniejsza praca przedstawia analizę otrzymanych własności spiekanych stali stopowych pod kątem ich zastosowania do produkcji okładek ogniw paliwowych. W ramach badań wykonano pomiary własności mechanicznych, badania mikrostrukturalne, przeprowadzono analizę profilu powierzchni próbek spieków. Dodatkowo zbadano odporność korozyjną w warunkach pracy ogniwa paliwowego. Zaproponowana technologia metalurgii proszków do wytwarzania okładek ogniw paliwowych, pozwala otrzymywać w nieskomplikowany sposób elementy o pożądanych kształtach.

EN

Wide use and application of fuel cells as a fundamental source of energy for e.g. vehicles, systems of emergency power supply or in energy sector might notably reduce the effect of climate change, a civilization problem of the present century, within the nearest decades. Interconnectors for fuel cells comprise one of the elements of hydrogen fuel cell. Main task of interconnectors is to evenly distribute fuel and oxidant throughout the surface of each electrode. Shape of interconnectors mainly depends on the design assumptions, i.e. power generated by the cell, generator size or its application. The present study presents analysis of the properties of sintered alloy steels in terms of their practical use for production of interconnectors in fuel cells. The investigations encompassed measurements of mechanical properties, microstructural examinations and analysis of surface profile in sintered samples. Furthermore, corrosion resistance was also investigated under fuel cell's working conditions. The proposed technology of powder metallurgy for manufacturing of interconnectors in fuel cells provides an uncomplicated method of manufacturing of parts with the required shapes.

Słowa kluczowe

PL

spiekane stale nierdzewne; okładki ogniw paliwowych; ogniwa paliwowe z membraną protonowymienną

EN

sintered stainless steel; bipolar plates; PEM fuel cells

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 2
• Strony: 115--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Włodarczyk R.

autor

Dudek A.

autor

Nitkiewicz Z.

• Katedra Inżynierii Energii, Politechnika Częstochowska,

Bibliografia

• [1] Sammes N.: Fuel cell technology. Reaching Towards Commercialization, Springer, London (2006).
• [2] Larmine J., Dicks A.: Fuel cell system explained. Wiley, New York (2000).
• [3] Hermann A., Chaudhuri T., Spagnol P.: Bipolar plates for PEM fuel cells: A review. Int. J. Hydrogen Energy 30 (2005) 1297-1302.
• [4] Makkus R. C., Janssen A. H. H., De Bruijn F. A., Mallant R. K. A. M.: Stainless steel for cost-competitive bipolar plates in PEMFCs. Fuel Cells Bulletin 17 (2000) 5-9.
• [5] Lee S.-J., Lai J.-J., Huang C.-H.: Stainless steel bipolar plates. J. Power Sources 145 (2005) 362-368.
• [6] Hung Y., El-Khatib K. M., Tawfik H.: Testing and evaluation of aluminum coated bipolar plates of pem fuel cells operating at 70°C. J. Power Sources 163 (2006) 509-513.
• [7] Hsu R. W.-W., Yang C.-C., Huang C.-A.: Investigation on the corrosion behavior of Ti-6Al-4V implant alloy by electrochemical techniques. Chen, Mat. Chem. Ph. 86 (2004) 269-278.
• [8] Wang Y., Northwood D. O.: An investigation into polypyrrole-coated 316L stainless steel as a bipolar plate material for PEM fuel cells. J. Power Sources 163 (2006) 500-508.
• [9] Garcia M. A. L., Smit M. A.: Study of electrodeposited polypyrrole coatings for the corrosion protection of stainless steel bipolar plates for the PEM fuel cell. J. Power Sources 158 (2006) 397-402.
• [10] Wang H., Turner J. A.: Ferritic stainless steels as bipolar plate material for polymer electrolyte membrane fuel cells. J. Power Sources 128 (2004) 193- 200.
• [11] Tawfik H., Hung Y., Mahajan D.: Metal bipolar plates for PEM fuel cell – A review. Journal of Power Sources 163 (2007) 755-767.
• [12] Iacoviello F.: Microstructure influence on fatigue crack propagation in sintered stainless steels. International Journal of Fatigue 27 (2005) 155-163.
• [13] Dobrzański L.: Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach. WNT, Warszawa (1999).