润滑与密封

作者：陈志，邢彦锋，张小兵，杨夫勇，曹菊勇

单位：上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,

关键词：质子交换膜燃料电池;密封性能;热力耦合;接触行为

基金：上海市自然科学基金项目(20ZR1422600)

温度影响质子交换膜燃料电池（PEMFC）的密封性能和力学行为，因而影响其使用寿命和可靠性。为研究PEMFC在热力耦合下的密封性能和力学行为，建立PEMFC单电池和多电池结构的二维模型，研究密封系统在不同工作温度下的应力-应变分布，讨论橡胶密封圈压缩比、双极板错位和密封垫尺寸对PEMFC密封性能和力学性能的影响。结果表明：温度对密封圈的Mises应力和膜电极组件（MEA）框架接触压力有很大影响；在不同工作温度下单电池和多电池结构的密封性能相似，应力和接触压力分布差别也不大，因此单电池结构的研究结论可以推广到多电池结构；随着橡胶密封圈压缩比和密封圈尺寸的增加，燃料电池密封性能得到改善；而双极板错位会加剧MEA框架的变形；高应力区出现在橡胶密封圈的横截面内部，容易导致局部应力集中和密封失效。

来源：2024年第7期

《润滑与密封》期刊编辑部

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