고분자 전해질 연료전지 가스확산층의 압축상태 관통기체투과율 측정 (Measurement of Through-plane Gas Permeability of Gas Diffusion Layers In Proton Exchange Membrane Fuel Cells Under Compressive Strain)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 43권 / 2호 / 85 ~ 91페이지
· 저자명 : 엄세훈, 이용택

초록

고분자전해질연료전지(PEFMC)의 구성부품 중에서 기체의 확산과 물의 배출을 담당하는 가스확산층(GDL)의 관통 기체투과율(through-plane gas permeability)의 변화를 압축변형 되는 조건에서 실험적으로 측정하였다. 관통투과율은 압축방향과 기체의 투과방향이 동일하기 때문에 압축과 동시에 기체의 흐름이 가능하도록 실제의 PEMFC의 채널부와 유사한 시편압축부를 도입하였다. 3가지의 채널폭을 적용하고 이를 이용하여 압축하중을 변화시키면서 압축변형되는 GDL을 통한 관통투과율을 측정하였다. PEMFC에서 대표적으로 사용되는 TGPH-120 GDL을 사용하였으며 GDL의 발수성을 향상시키기 위하여 첨가되는 PTFE에 따라서 변화되는 관통투과율도 제시되었다. 본 연구에서는 GDL의 실제 압축조건에서의 관통투과율을 제시하며 그 결과는 향후 GDL의 전달현상의 모델링의 정확성 향상에 기여할 수 있다.

영어초록

The gas diffusion layer (GDL) is in charge of the diffusion of gases and the discharge of water in the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). The change in the through-plane gas permeability of a GDL was experimentally measured in a compressively deformed state. The channel part was designed similarly as the actual PEMFC, and thus the compression and gas flow take place at the same time because the compression is co-directional to the gas flow in measuring the through-plane gas permeability. Three channel widths were applied, and the permeability was measured while varying the compressive load. TGPH-120, which is frequently used in PEMFCs, was used, and the permeability was obtained according to the PTFE loading, which was added to improve the water repellency of the GDL. In this paper, through-plane permeability under actual compressive conditions is proposed, and the results can contribute to an improvement in the modeling accuracy of the transport phenomena in the GDL.

참고자료

· 없음