質(zhì)子交換膜燃料電池接觸電阻研究進(jìn)展

詹 明，葉東浩，夏豐杰

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質(zhì)子交換膜燃料電池接觸電阻研究進(jìn)展

詹 明，葉東浩，夏豐杰

(武漢船用電力推進(jìn)裝置研究所，武漢430064)

質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）接觸電阻問題是制約其商業(yè)化發(fā)展的一個(gè)重要因素。影響接觸電阻的因素可歸納為電池材料、組裝參數(shù)、工作參數(shù)和其他因素。本文主要介紹了PEMFC的接觸電阻及其影響因素，并綜述了降低接觸電阻的方法。

質(zhì)子交換膜燃料電池 接觸電阻 歐姆極化 雙極板

0 引言

質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell , PEMFC）具有高能量轉(zhuǎn)化效率、零污染排放和高比功率的特點(diǎn)；與其它類型燃料電池相比，PEMFC還具有快速啟動(dòng)、無(wú)腐蝕性等特點(diǎn)。PEMFC還可以在任何方位、任何角度運(yùn)行。這些優(yōu)點(diǎn)使PEMFC廣泛應(yīng)用在便攜式設(shè)備、公共汽車和熱電聯(lián)供系統(tǒng)[1]。目前，PEMFC的商業(yè)化受到國(guó)內(nèi)外汽車、能源等行業(yè)的關(guān)注和參與，但仍存在如成本、壽命等問題需要解決。此外電池接觸電阻過大也是制約PEMFC商業(yè)化的重要原因之一。本文從接觸電阻對(duì)PEMFC性能的影響、影響接觸電阻的因素以及降低電池接觸電阻策略進(jìn)行概述。

1 PEMFC接觸電阻

的主要組成部件包括膜電極(Membrane Electrode Assembly, MEA)、密封圈、雙極板（Bipolar Plate, BP，用石墨或改性金屬板制作，并帶有導(dǎo)氣通道）、金屬集流板和端板，其中膜電極又包括擴(kuò)散層(Gas Diffusion Layer, GDL)、催化層（Catalyst Layer, CL）和質(zhì)子交換膜（Proton Exchange Membrane, PEM）。

圖1是燃料電池極化曲線示意圖，為了提高燃料電池的實(shí)際輸出電壓, 應(yīng)盡可能減少它的內(nèi)阻，降低歐姆極化。 根據(jù)典型單體PEMFC 的結(jié)構(gòu)分析，PEMFC內(nèi)阻包括了電池內(nèi)各種材料和組件的本體電阻，如雙極板（BP）、擴(kuò)散層（GDL）、催化層（CL）和質(zhì)子交換膜（PEM），也包括電池內(nèi)不同層間的界面接觸電阻，如雙極板/氣體擴(kuò)散層（BP-GDL)、氣體擴(kuò)散層/催化層（GDL-CL)、催化層/膜的接觸電阻（CL-PEM)：

=BP+BP-GDL+GDL+GDL-CL+CL+CL-PEM+PEM(1)

2 PEMFC接觸電阻的影響因素

兩表面接觸時(shí)除去接觸體體電阻之外的附加電阻被稱為界面接觸電阻。表面粗糙度引起的擴(kuò)散電阻和表面氧化膜、導(dǎo)電性差薄膜產(chǎn)生的表面膜電阻構(gòu)成界面接觸電阻的主要部分。PEMFC接觸電阻的影響因素很多，如接觸界面的幾何結(jié)構(gòu)和界面間的外加壓力。下面筆者將從國(guó)內(nèi)外關(guān)于PEMFC接觸電阻的影響因素研究進(jìn)行總結(jié)。

圖1 燃料電池極化曲線示意圖

2.1雙極板接觸界面

雙極板與擴(kuò)散層的接觸電阻BP-GDL在質(zhì)子交換膜燃料電池歐姆極化中有著非常重要的影響，占電池總內(nèi)阻的55%左右[2]。雙極板材料表面狀況是影響燃料電池接觸電阻的主要因素之一，成為了眾多學(xué)者討論的熱點(diǎn)。

衣寶廉等人[3]認(rèn)為：對(duì)于金屬雙極板，常用的金屬材料如特種鋼、金屬鋁、鈦等的穩(wěn)定性無(wú)法滿足要求，陽(yáng)極側(cè)會(huì)產(chǎn)生腐蝕，產(chǎn)物污染電催化劑，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大、性能下降，因此若采用金屬作雙極板，必須對(duì)其表面進(jìn)行改性處理，常規(guī)的方法是鍍金、鍍銀，但這會(huì)導(dǎo)致成本大幅度增加。采用鎂、鋁等密度小的金屬作為雙極板材料，可提高電池的質(zhì)量比功率，同時(shí)為防止腐蝕，可在加工雙極板流場(chǎng)后鍍鎳、鍍金，這樣做還可減小接觸電阻，有利于減小歐姆極化。

Wang等人[4]研究了雙極板的不銹鋼材料和碳紙之間的接觸電阻。他們發(fā)現(xiàn)鋼合金的鉻含量對(duì)電池陽(yáng)極行為有重要的影響。測(cè)試結(jié)果表明349TM不銹鋼是作為雙極板的最佳材料，349TM不銹鋼在模擬質(zhì)子交換膜燃料電池環(huán)境的條件下，發(fā)現(xiàn)30 min內(nèi)形成穩(wěn)定的鈍化膜。鈍化膜的形成增加不銹鋼材料和碳紙之間的界面接觸電阻，只要形成穩(wěn)定鈍化膜，界面接觸電阻就會(huì)保持穩(wěn)定。

張海峰等人[5]采用電鍍、化學(xué)鍍和離子濺射技術(shù)，研究了不同的表面處理技術(shù)對(duì)雙極板的耐蝕性和接觸電阻的影響。隨著壓力的增大，表面處理的不銹鋼板與柔性石墨板間的接觸電阻逐漸減少，特別在 5 MPa 以前，未處理的不銹鋼板與柔性石墨板間的接觸電阻隨著壓力的增大而急劇減少，在 5 MPa 以后，所有板與石墨板間的接觸電阻隨著壓力的增大而變化不大。鍍銀、鍍錫、鍍鉛的不銹鋼板與柔性石墨板間的接觸電阻就相差不大了。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不銹鋼表面處理后的本體電阻變化不大，而接觸電阻變化較大。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，電鍍銀的接觸電阻最小，而不銹鋼的接觸電阻最大。在 8 MPa 的壓力作用下，接觸電阻由小到大的順序依次為電鍍銀<濺射銀<化學(xué)鍍錫

L. Wanga等人在模擬質(zhì)子交換膜燃料電池電化學(xué)性能環(huán)境下研究了TiN、CrN、TiAlN涂料及SS316L和SS316L基板的接觸電阻。在電位極化腐蝕試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，H2和O2氣體環(huán)境下的耐腐蝕性能排名分別是TiN> CrN> SS316L > TiAlN和SS316L > CrN>TiN>TiAlN。數(shù)據(jù)顯示接觸電阻的順序是TiAlN < CrN < TiN < SS316L。

Shiro Tanaka等人[7]建立了一個(gè)機(jī)械-電子-電化學(xué)的數(shù)學(xué)模型，研究了傳統(tǒng)燃料電池和GDL-less 燃料電池降低的電導(dǎo)率和，結(jié)果表明MPLs的硬度和導(dǎo)電率是GDL-less 燃料電池接觸電阻關(guān)鍵因素。

2.2電池組裝應(yīng)力

燃料電池的組裝應(yīng)力是電池接觸電阻產(chǎn)生的先導(dǎo)因素，成為了眾多學(xué)者積極研究的方向之一。MISHRA 等人[8]基于分形粗糙面模型，建立了雙極板與氣體擴(kuò)散層間的接觸電阻分別與壓力、材料屬性和表面幾何之間的函數(shù)關(guān)系，可以預(yù)測(cè)氣體擴(kuò)散層與雙極板之間的接觸電阻。

Lai Xinmin等人[9]建立機(jī)電有限元分析模型（a mechanical–electrical FEM model），來(lái)預(yù)測(cè)BPP和氣體擴(kuò)散層GDL基于實(shí)驗(yàn)的界面接觸電阻，此模型有利于理解BPP和GDL的間的機(jī)械和電氣的接觸行為。開發(fā)的模型的數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)夾緊壓力是在一個(gè)小數(shù)值范圍內(nèi)，隨著夾緊壓力增加，界面接觸電阻迅速減小。BPP的圓角對(duì)接觸電阻的影響也進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)最優(yōu)的圓角0.6 mm，可以最大限度地減少接觸電阻。

Lin P等人[10]采用考慮到電堆結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、性能和熱效應(yīng)的等效剛度模型，在對(duì)燃料電池進(jìn)行有限元分析時(shí)，根據(jù)模型的對(duì)稱性，設(shè)置對(duì)稱邊界條件，對(duì)PEMFC裝配過程進(jìn)行建模和分析，得出燃料電池裝配的最佳擰緊力矩，對(duì)于一個(gè)給定的質(zhì)子交換膜燃料電池堆，氣體擴(kuò)散層的接觸電阻和磁導(dǎo)率影響最佳的夾持負(fù)荷。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示電堆內(nèi)部和邊緣的等效剛度隨著電池?cái)?shù)量的增加呈現(xiàn)非線性減小，同時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的熱效應(yīng)是不能忽視的。

2.3其他因素

由于質(zhì)子交換膜中的質(zhì)子傳遞過程必須結(jié)合一定的水分子，所以其膜的電導(dǎo)率與含水量有關(guān)。保證膜內(nèi)合適的水含量，可以使電導(dǎo)率最佳，內(nèi)阻最小。燃料電池的操作條件影響膜內(nèi)水含量，因此也是影響接觸電阻的因素之一。

Chen Yuehua等人[11]認(rèn)為降低接觸電阻最好的辦法是對(duì)燃料電池的內(nèi)阻進(jìn)行檢測(cè)。通過設(shè)計(jì)能夠測(cè)量電堆的內(nèi)阻的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，建立了濕度和燃料電池內(nèi)阻的關(guān)系模型，試圖減小燃料電池歐姆內(nèi)阻。

IHONEN 等人[12]用原位法（in-situ contact resistance measurements）研究了未電鍍過的不銹鋼和已電鍍過的316型不銹鋼的接觸電阻。認(rèn)為接觸電阻大小由溫度、夾緊力、氣體壓力和電流密度共同決定。應(yīng)用簡(jiǎn)單的電鍍過程如鍍鉑可以大大減少不銹鋼的接觸電阻，電鍍不銹鋼表面的接觸電阻比未電鍍過的不銹鋼表面不僅低很多,而且電阻數(shù)值也更穩(wěn)定。

GDL的壓縮行為不但影響燃料電池的擴(kuò)散極化，還會(huì)導(dǎo)致電池歐姆極化。Sung-Dae Yim等人[13]研究了不同燃料電池裝配壓力下的電池性能。在所有的電流范圍內(nèi)，GDL壓縮高的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆比GDL壓縮低的電堆表現(xiàn)出更好的性能，說(shuō)明在GDL壓縮過程中，接觸電阻減少對(duì)電堆性能的影響比傳質(zhì)阻力增加對(duì)電堆性能的影響明顯。當(dāng)模擬氣體改變?yōu)殛?yáng)極燃料氣體， GDL壓縮高的電堆也表現(xiàn)出比GDL壓縮低的電堆更好的性能。低GDL壓縮的電堆在重整氣條件下的行為表現(xiàn)出嚴(yán)重的不穩(wěn)定，特別是在低氣體流速。因此，在重整氣體條件的情況下，高GDL壓縮比率對(duì)穩(wěn)定的電堆運(yùn)行是至關(guān)重要的，同時(shí)也可以提高陽(yáng)極的氣體的利用率。

雙極板的溝槽面積和電極總面積之比一般稱為開孔率，雙極板開孔率對(duì)電池接觸電阻也會(huì)產(chǎn)生影響。熊濟(jì)時(shí)等人[14]認(rèn)為開孔率太高會(huì)造成電極與雙極板之間的接觸電阻過大，增加電池的歐姆極化損失。流場(chǎng)溝槽的面積有一個(gè)最優(yōu)值，因此最優(yōu)開孔率應(yīng)在40-75%之間。

特殊的微孔層結(jié)構(gòu)影響燃料電池的接觸電阻。G. Karimi等人[15]認(rèn)為相對(duì)于未經(jīng)處理的氣體擴(kuò)散層（pure carbon fibers），索爾維核心碳纖維（SolviCore carbon fiber）微孔層的存在可引起有效熱導(dǎo)率和接觸電阻減小。

3 降低PEMFC接觸電阻的研究進(jìn)展

經(jīng)過對(duì)關(guān)于PEMFC接觸電阻文獻(xiàn)的總結(jié)與分析，雙極板接觸界面和電池組裝應(yīng)力是降低電池接觸電阻、提高電池性能的關(guān)鍵因素。雖然國(guó)內(nèi)外關(guān)于降低PEMFC接觸電阻問題的研究起步較晚，但技術(shù)發(fā)展很快，已經(jīng)取得了實(shí)際成果。下面筆者將從國(guó)內(nèi)外降低PEMFC接觸電阻研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)：

3.1雙極板接觸界面研究

3.1.1微觀形貌對(duì)接觸電阻的影響

與GDL碳材接觸的金屬雙極板界面的微觀形貌對(duì)該界面的接觸電阻有著直接的影響，成為降低PEMFC接觸電阻的研究方向：

A.Kraytsberg等人[16]認(rèn)為對(duì)金屬雙極板進(jìn)行表面織構(gòu)化(surface texturing)可以降低PEM燃料電池的接觸電阻。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明金屬極板表面接觸碳纖維材料的金屬浮突對(duì)金屬/碳材料界面上的接觸電阻有著重大影響，并非常識(shí)所想象那樣：越平坦的金屬表面其接觸電阻就是越低。金屬極板表面浮突的最優(yōu)參數(shù)選擇應(yīng)該與氣體擴(kuò)散層碳纖維的幾何結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能保持一致。

Johan Andre等人[17]通過研究不銹鋼雙極板和碳素填料的GDL之間電接觸的電阻，認(rèn)為雙極板材料的粗糙度特征是非常有用的，其形貌可以適應(yīng)不同類型的GDL，同時(shí)可以防止流道水淹或壓力損失的問題產(chǎn)生。同時(shí)在平面極板上的粗糙度增加，能夠改善電接觸電阻。

Y. Zhou等人[18]開發(fā)一個(gè)用來(lái)預(yù)測(cè)BPP和GDL之間的接觸電阻的微型尺度數(shù)值模型。通過模擬BPP和GDL的表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使用赫茲理論（Hertz theory）可以確定每個(gè)接觸點(diǎn)的數(shù)值狀態(tài)?；谀Ｐ吞岢隽朔妩c(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)偏差的概念，并指出峰點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)于接觸電阻相比其他表面粗糙度參數(shù)具有更重要的影響。

3.1.2基材及其涂覆材料對(duì)接觸電阻的影響

金屬雙極板基材及其涂覆材料對(duì)PEMFC接觸電阻同樣有著直接影響，成為降低PEMFC接觸電阻另一個(gè)研究方向：

張東明等人[19]研究了Fe-Ni-Cr合金作為燃料電池雙極板的行為，對(duì)比了電化學(xué)和化學(xué)處理兩種方法，發(fā)現(xiàn)Fe-Ni-Cr合金通過10 min的10 vol% HNO3、2 vol% HCl 和 1 vol% HF 和5 min的30 vol% HNO3兩種65℃酸性溶液的化學(xué)處理，其界面接觸電阻和腐蝕阻抗能更為有效控制。

來(lái)新民等人[20]研究了帶有Cr-Al-N涂層SS316L的雙極板與GDL直接的接觸電阻，發(fā)現(xiàn)Al摻雜在CrN薄膜中能提高雙極板的耐久性；隨著Cr-N薄膜中Al摻雜量的增大，接觸電阻隨著增大，最小的接觸電阻值達(dá)到了1.4 MPa 時(shí)5.1 mΩ·cm2。

Tetsuro Kariya等人研究了使用燒結(jié)型合金粉末的多孔流場(chǎng)燃料電池（圖一是這種電池結(jié)構(gòu)），發(fā)現(xiàn)相比SUS316L 板材 和GDLs的接觸電阻，燒結(jié)的 SUS316L粉末和 GDLs 的接觸電阻大約減小50%（10 kgf cm-2預(yù)緊力）和84% (30 kgfcm-2預(yù)緊力）；同時(shí)燒結(jié)的 C276粉末相比SUS316L粉末有著更低的接觸電阻，低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的10 mΩ·cm(20 kgfcm預(yù)緊力），可達(dá)到5mΩ·cm2(35 kgfcm-2預(yù)緊力）。

圖2 典型的多孔流場(chǎng)型燃料電池結(jié)構(gòu)

石墨雙極板與GDL碳材接觸界面的低接觸電阻，一直是雙極板選材設(shè)計(jì)的重要考慮因素，成為降低PEMFC接觸電阻的途徑之一。

孫昊等人認(rèn)為在金屬集流板和石墨單極板間嵌入金屬拉伸網(wǎng)-碳膠聚合物導(dǎo)電復(fù)合體可消除金屬集流板與石墨單極板間的接觸電阻，且能避免金屬表面的腐蝕問題。同時(shí)發(fā)現(xiàn)新結(jié)構(gòu)接觸電阻不會(huì)隨壓力變化，這大大簡(jiǎn)化了安裝問題。

張海峰等人[23]結(jié)合石墨板和金屬板的優(yōu)點(diǎn)，研制出一種復(fù)合雙極板：薄層不銹鋼板作支撐板，起到支撐與阻氣的功能，同時(shí)用一層很薄的石墨板代替不銹鋼網(wǎng)作為流場(chǎng)板，避免了金屬板與反應(yīng)介質(zhì)的直接接觸。為了減少流場(chǎng)板與支撐板間的接觸電阻，不銹鋼表面必須要經(jīng)過表面處理，不銹鋼板作支撐對(duì)石墨板的強(qiáng)度要求也比較低。金屬板的阻氣作用不僅解決了單獨(dú)用石墨板作雙極板存在的透氣問題，而且孔的吸水作用有利于保持膜的潤(rùn)濕，這使得電池性能更加穩(wěn)定。

3.1.3流道場(chǎng)設(shè)計(jì)影響

流道場(chǎng)設(shè)計(jì)影響雙極板宏觀的接觸界面，也成為降低PEMFC接觸電阻的途徑之一。

Akbari等人[24]建立了一個(gè)基于Butler– Volmer方程的、全面的、穩(wěn)態(tài)的三維質(zhì)子交換膜燃料電池模型。通過模型和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他們認(rèn)為存在一個(gè)可以獲得最佳燃料電池性能的流道脊寬。在非常小的電極面積，并且不考慮液態(tài)水運(yùn)動(dòng)及水淹影響的條件下，當(dāng)電池的合模壓力為1 MPa時(shí)，最佳的流道寬度約為脊寬的1.5倍。

V. Mishra等人[25]基于分形的的凹凸模型，預(yù)測(cè)出氣體擴(kuò)散層和石墨型雙極型流道板之間的電接觸電阻與壓力、材料特性以及表面幾何形狀的函數(shù)關(guān)系。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：與凹凸的剛性表面之間的接觸不同，柔軟的氣體擴(kuò)散層表面與剛性的石墨板之間的接觸電阻值取決于較軟材料的壓縮模量。一般情況下，相比基于布料的氣體擴(kuò)散層，基于紙張的氣體擴(kuò)散層具有較高的接觸電阻值。

易培云等人[26]提出一種新型的無(wú)極板式PEMFC結(jié)構(gòu)構(gòu)型，膜電極組件被加工成波浪形狀，同時(shí)采用金屬多孔材料兼顧雙極板和GDL的作用，消除傳統(tǒng)意義上的雙極板，減少界面接觸電阻引發(fā)的歐姆損失，大幅提高了PEMFC的功率密度。圖3是這種無(wú)極板式PEMFC結(jié)構(gòu)示意圖。

3.2電池組裝應(yīng)力研究

電池組裝應(yīng)力不僅影響電池接觸電阻，同時(shí)也影響氣體擴(kuò)散層的使用性能，必須綜合考慮二者的關(guān)系。眾多學(xué)者通過計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、建立數(shù)學(xué)模型等不同方法，試圖尋求最佳組裝應(yīng)力值：

W.R. Chang等人[27]認(rèn)為在低夾緊壓力水平（如<0.5 MPa），增加夾緊壓力能夠降低雙極板和氣體擴(kuò)散層之間的界面電阻，提高PEMFC電化學(xué)性能。相反，在高的夾緊壓力的水平（例如>1 MPa），增加了夾緊壓力，不僅降低了上述的歐姆電阻，同時(shí)收縮了從氣體流路到催化劑層傳質(zhì)的擴(kuò)散路徑，此時(shí)電池的電化學(xué)性能并沒有提高。

圖3 無(wú)極板式PEMFC結(jié)構(gòu)示意圖

Zhou 等人[28]采用有限元法和新的接觸電阻模型，針對(duì)夾緊力對(duì)于界面接觸電阻和氣體擴(kuò)散層的孔隙率的影響進(jìn)行了分析。通過對(duì)石墨雙極板在不同脊寬度和夾緊力條件下性能的數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)較大的夾緊力和較大的脊寬度能減小界面的接觸電阻。但是隨著夾緊力的增加，氣體擴(kuò)散層孔隙率會(huì)減小。從而存在一個(gè)合理的低接觸電阻和高孔隙度，通過預(yù)測(cè)接觸電阻的變化可以得到了一組雙極板結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化參數(shù)。

Xing 等人通過全局搜索方法和三維模型，研究了PEMFC最優(yōu)夾緊力。仿真結(jié)果表明，當(dāng)電池運(yùn)行在高操作電壓時(shí)，1或1.5 MPa的夾緊壓力能提高燃料電池的性能；當(dāng)電池運(yùn)行在低操作電壓時(shí)，1或1.5 MPa的夾緊壓力能降低燃料電池的性能。當(dāng)操作電壓增加，最佳夾緊壓力隨之增加。

Omer F. Selamet等人[30]研究了和接觸電阻對(duì)燃料電池性能的影響，對(duì)比了三種不同材料的密封圈，測(cè)量了電池內(nèi)部的壓力分布。螺栓扭矩增大，電池性能提高，但是超過一定值，電池內(nèi)部脆弱部件諸如擴(kuò)散層會(huì)被損傷，較大的擴(kuò)散極化降低電池性能；密封圈材料為PTFE和EPDM時(shí)，的螺栓扭矩使電池性能最優(yōu)；對(duì)于硅橡膠的密封圈，低電流密度下15 Nm的螺栓扭矩使電池性能最優(yōu)，高電流密度下10 Nm的螺栓扭矩使電池性能最優(yōu)。

4 結(jié)論

1） 影響PEMFC接觸電阻的因素很多，如接觸界面的幾何結(jié)構(gòu)和界面外加壓力；另外雙極板開孔率、特殊的微孔層結(jié)構(gòu)、GDL的壓縮行為也會(huì)影響PEMFC的接觸電阻，導(dǎo)致電池歐姆極化嚴(yán)重；其次燃料電池的操作條件也是影響接觸電阻的動(dòng)態(tài)因素，如氣體壓力、溫濕度及電流密度等。

2） 國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于降低PEMFC接觸電阻的研究主要集中在雙極板接觸界面和電池組裝應(yīng)力兩個(gè)方面，包括流道場(chǎng)優(yōu)化研究、石墨材料在雙極板中的應(yīng)用研究、金屬雙極板基材及其涂覆材料研究、與GDL碳材接觸的金屬雙極板界面微觀形貌研究，通過計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、建立數(shù)學(xué)模型等方法尋求PEMFC最佳組裝應(yīng)力值的研究等。

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Review on Contact Resistance for Proton Exchange Membrane Fuel Cell

Zhan Ming, Ye Donghao, Xia Fengjie

(Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion, Wuhan 430064, China )

The contact resistance of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is a key issue which restricts commercial development of PEMFC. The contact resistance is influenced by materials, assembly status, working status and so on. In this paper, the contact resistance and its influential factor are introduced, and the way how to reduce the contact resistance is overviewed.

proton exchange membrane fuel cell; contact resistance; ohmic polarization; bipolar plate (BP)

TM911

A

1003-4862（2016）04-0042-06

2015-11-27

詹明(1990-)，男，助理工程師。研究方向：燃料電池。