Analisis kinerja sel bahan bakar membran pertukaran proton dengan berbagai desain saluran aliran berkelok-kelok

Abstrak
Dalam Sel Bahan Bakar Membran Pertukaran Proton (PEMFC), pelat medan aliran sangat penting untuk mendistribusikan reaktan di seluruh permukaan katalis, mengelola air, dan meminimalkan penurunan tekanan. Studi ini mengeksplorasi berbagai desain saluran aliran, termasuk Medan Aliran Serpentin yang Lebih Luas (WSFF), Medan Aliran Serpentin Tunggal (SFF), Medan Aliran Serpentin Bergelombang (WASFF), dan Medan Aliran Serpentin Terpisah (SPSFF). Untuk setiap desain medan aliran, sel bahan bakar diuji dalam kondisi operasi yang bervariasi, seperti Suhu Operasional Sel (COT), Suhu Humidifikasi Anoda (AHT), Suhu Humidifikasi Katoda (CHT), Laju Aliran Anoda (AFR), Laju Aliran Katoda (CFR), dan Tekanan Operasional (OP). Kondisi optimal ditentukan menjadi COT 60°C, AHT 70°C, CHT 60°C, AFR 300 sccm, CFR 350 sccm, dan OP 3 bar. Analisis perbandingan dari empat medan aliran pada kondisi optimal ini menunjukkan bahwa desain SPSFF mencapai kinerja sel tertinggi, sedangkan desain WSFF menghasilkan kinerja terendah. Selain itu, efek torsi penjepit pada SPSFF yang dioptimalkan dianalisis, dengan rentang torsi 4–8 Nm. Ditemukan bahwa torsi penjepit 7 Nm menghasilkan kerapatan daya maksimum (MPD).