ارائه هندسه توسعه یافته صفحه انتهایی برای ایجاد توزیع یکنواخت فشار تماسی روی سطح فعال پیل‌سوختی پلیمری

مقاومت تماسی بین صفحات پیل‌سوختی تاثیر زیادی در بازدهی پیل‌های سوختی پلیمری دارد. هندسه صفحه انتهایی پیل‌سوختی پلیمری تاثیر قابل توجهی بر توزیع فشار تماسی روی مجموعه غشا و الکترود و میزان مقاومت تماسی بین صفحات دارد. در این پژوهش، به بررسی تاثیر هندسه صفحه انتهایی بر توزیع فشار تماسی روی مجموعه غشا و الکترود از طریق شبیه‌سازی اجزای محدود با استفاده از نرم‌افزار Abaqus پرداخته شد. همچنین، یک هندسه جدید برای صفحه انتهایی پیشنهاد و مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج بدست آمده از آن با نتایج صفحات انتهایی تخت مقایسه شد. در ادامه، پارامترهای هندسی صفحه انتهایی با انحنا با استفاده از شبیه‌سازی عددی مورد بررسی قرار گرفته و اثر این پارامترها بر توزیع فشار تماسی روی مجموعه غشا و الکترود تحلیل گردید. در این شبیه‌سازی‌ها پیل‌سوختی به صورت سه‌بعدی مدلسازی شد. نتایج بدست‌آمده از شبیه‌سازی‌ها عملکرد مناسب صفحات انتهایی طراحی شده و توزیع یکنواخت فشار تماسی روی سطح فعال پیل‌سوختی را در مقایسه با صفحات انتهایی متداول مورد استفاده در پیل‌های سوختی نشان می‌دهد. در نهایت، یک پیل‌سوختی پلیمری تک‌سلی با مشخصات هندسی بدست‌آمده از شبیه‌سازی اجزای محدود ساخته شد و توزیع تنش تماسی بر روی غشا با استفاده از فیلم‌های اندازه‌گیری فشار شرکت فوجی‌فیلم با هدف صحه‌گذاری طراحی مورد بررسی قرار گرفت.