车用质子交换膜燃料电池水分布分析

对车用质子交换膜燃料电池进行水管理能够提高电池的性能，对于氢燃料电池车的推广具有重要意义。了解质子交换膜燃料电池中水浓度分布的规律是对电池进行水管理的基础，文章对电池工作温度及放电电压对水浓度分布的影响进行了探究，首先依托COMSOL Multiphysics搭建直流道质子交换膜燃料电池单体模型；其次分别改变单体电池模型的工作温度以及放电电压，对模型进行仿真计算，得到不同电池工作温度及放电电压下电池中水分布的规律。结果表明，随着温度的升高，质子交换膜表面的含水量下降；放电电压升高时，质子交换膜表面的水含量大幅下降。在实际应用中，应在适宜范围内尽量提高电池的工作温度，综合考虑电池性能问题，采用较低的工作电压，这有利于保持电池内部的水平衡。