셀 간 채널 너비 변화에 따른 고분자막 연료전지 스택 유동 해석

정병학; 손영준; 김승곤

doi:10.3795/KSME-B.2020.44.4.265

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정병학 (과학기술연합대학원대학교) 손영준 (과학기술연합대학원대학교) 김승곤 (한국에너지기술연구원)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제44권 제4호(통권 제415호)

발행연도: 2020.4

수록면: 265 - 271 (7page)

DOI: 10.3795/KSME-B.2020.44.4.265

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고분자막 연료전지는 높은 전력 밀도, 청정 에너지원, 그리고 비교적 낮은 온도 및 압력에서의 작동 가능성 등 다양한 장점 때문에 꾸준히 주목을 받고 있다. 통상적으로 단일 고분자막 연료전지는 0.6V~0.7V의 전압을 제공하고, 높은 전압을 얻기 위해서는 셀을 병렬로 연결하여 스택으로 제작한다. 스택 안에서의 균등한 반응물 분포는 높은 성능과 내구성을 위해서 필수적이다. 많은 셀이 쌓일수록 매니폴드에서 차압은 더 커지고, 이로 인해 불균등한 유동 분포가 발생한다. 이는 스택의 성능 상실과 기능불량을 야기한다. 본 연구에서는 스택 내부 유동 분포를 조사하였다. 또한 셀 간 채널 너비 변화에 따른 유동 해석을 수행하여, 셀의 너비를 점차 증가시켜 불균등한 유동 분포를 줄이는 방법을 제안하였다.

#Proton Exchange Membrane(고분자막) #Fuel Cell(연료전지) #Stack(스택) #Flow Distribution(유동 분포) #Channel(채널) #Manifold(매니폴드)

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Babir, F., 2005, PEM Fuel Cells: Theory and Practice, Elsevier Academic Press.

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