| 基于平面度的燃料电池电化学性能模拟 |
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| 引用本文： | 谷宇晨,蒋聪盈,官万兵,仲政.基于平面度的燃料电池电化学性能模拟[J].上海力学,2020,41(3):410-418. |
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| 作者姓名： | 谷宇晨 蒋聪盈 官万兵 仲政 |
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| 作者单位： | 同济大学航空航天与力学学院, 上海200092;中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江宁波315201;哈尔滨工业大学(深圳)理学院,广东深圳518055 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金 |
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| 摘 要： | 固体氧化物燃料电池的翘曲会影响电极-盖板界面的接触情况，从而影响电化学性能，对相关制造工艺提出了很大的挑战．为了分析燃料电池平面度对放电过程的影响，揭示其潜在的风险，我们建立了两个基于有限元法的仿真模型，对考虑平面度缺陷的燃料电池封装和放电进行分析．在对固体氧化物燃料电池进行平面度测量的基础上，首先建立了具有真实燃料电池翘曲特性的几何模型，分析封装过程中接触压力的分布情况．然后将接触电阻的仿真结果导入到三维多物理场耦合模型中，模拟具有平面度缺陷的燃料电池电化学性能．计算结果展示了燃料电池两侧封装过程中接触压力的分布情况．通过对比有接触电阻和无接触电阻的燃料电池电流密度，分析了电池与盖板的接触对放电过程的影响．结果表明，燃料电池的凹陷面较难达到满意的接触状态，需要比凸起面更大的封装压力．燃料电池表面接触电阻的变化将引起电流传导路径的变化，产生局部高电流或低电流．这项工作强调了在燃料电池中保持均匀分布的接触电阻的重要性，为今后的优化工作奠定了基础．
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| 关 键 词： | 燃料电池 数值模拟 多场耦合 平面度 |
Electrochemical Performance Simulation Based on the Flatness of Fuel Cells |
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| GU Yuchen,JIANG Congying,GUAN Wanbing,ZHONG Zheng.Electrochemical Performance Simulation Based on the Flatness of Fuel Cells[J].Chinese Quarterly Mechanics,2020,41(3):410-418. |
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| Authors: | GU Yuchen JIANG Congying GUAN Wanbing ZHONG Zheng |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | solid oxide fuel cell numerical simulation multi-physical coupling flatness |
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