Corrosion analysis of aintered material used for low-temperature fuel cell plates

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

Warianty tytułu

PL

Analiza korozyjna materiałów spiekanych przeznaczonych do niskotemperaturowych ogniw paliwowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A significant part of proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) stack is the bipolar plates (BPs), which account for about 80% of total weight and 45% of stack cost. They are designed to accomplish many functions, e.g. they distribute reactants uniformly over the active areas, remove heat from active areas, carry current from cell to cell and prevent leakage of reactants and coolant. Furthermore, the plates must be of inexpensive, lightweight materials and must be easily manufactured. Materials designed for interconnectors must, among other things, be characterized by resistance to corrosion in the environment with pH= 2-3. This study presents opportunities of use of sintered stainless steel for this part of fuel cells. Resistance to corrosion of sintered materials was compared to properties of material (with the same ferritic phase composition) manufactured in conventional way (plastic forming), i.e. X20Cr13 stainless steel.

PL

Ważnym elementem budowy ogniw paliwowych z membraną jonowymienną są okładki/interkonektory. Okładki ogniw paliwowych stanowią około 80% masy całkowitej oraz 45% ceny ogniwa. Okładki do ogniw paliwowych muszą być zaprojektowane tak, aby spełniały wiele funkcji, takich jak jednorodna dystrybucja reagentów w obszarach aktywnych, przewodzenie prądu pomiędzy ogniwami i zabezpieczenie przed wyciekiem reagentów i medium chłodzącego. Poza tym okładki muszą być wykonane z tanich, łatwych w produkcji materiałów o małej masie. Materiały przeznaczone na interkonektory muszą między innymi charakteryzować się odpornością na korozję w środowiskach o pH= 2-3. W pracy przedstawiono możliwości zastosowania spiekanej stali nierdzewnej na ten element ogniwa paliwowego. Odporność na korozję materiału spiekanego porównano z własnościami materiału (posiadającego jednakową strukturę fazową, tj. ferrytyczną) wytwarzanego w sposób tradycyjny (tj. po obróbce plastycznej) - stali nierdzewnej X20Cr13.

Słowa kluczowe

EN

fuel cells; bipolar plates; sintering steel; corrosion

PL

ogniwa paliwowe; okładki ogniw; stal nierdzewna; korozja

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 1
• Strony: 181--186
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Włodarczyk R.

autor

Dudek A.

autor

Nitkiewicz Z.

• Department of Energy Engineering, Czestochowa University of Technology, 42-200 Częstochowa, 19 Armii Krajowej Str., Poland

Bibliografia

• [1] A. Hermann, T. Chaudhuri, P. Spagnol, Int. J. Hydrogen Energy 30, 1297 (2005).
• [2] C. Bernay, M. Marchand, M. Cassir, J. Power Sources 108, 139 (2002).
• [3] E. R. Delsman, C. U. Uju, M. H. J. M. de Croon, J. C. Schouten, K. J. Ptasinski, Energy 31, 3300 (2006).
• [4] K. Jayakumar, S. Pandiyan, N. Rajalakshmi, K. S. Dhathathreyan, J. Power Sources 161, 454 (2006).
• [5] J. Larminie, A. Dicks, Fuel Cell Systems Explained, Wiley & Sons, Ltd. 2003.
• [6] N. Sammes, Fuel Cell Technology, Reaching Towards Commercialization, Springer, London, 2006.
• [7] M. A. J. Cropper, S. Geiger, D. M. Jolie, J. Power Sources 131, 57 (2004).
• [8] R. L. Borup, N. E. Vanderborgh, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 393, 151 (1995).
• [9] V. Mehta, J. S. Cooper, J. Power Sources 114, 32 (2003).
• [10] J. S. Cooper, J. Power Sources 129, 152 (2004).