Yakıt pillerinde (PEMFC) bipolar yüzeyli metal malzemelerin farklı sıcaklık aralıklarında kullanımının incelenmesi
The investigation of using of bipolar surface metal materials in different temperatures for fuel cell (PEMFC)
Yazar: SEZGİN KARADENİZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İDRİS KAYNAK
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Hidrojen = Hydrogen

Özet:
Proton değişim zarlı yakıt pilleri (PEMFC) hidrojen ve oksijenin elektro-kimyasal reaksiyonları sonucunda elektrik üreten enerji çevrim sistemleridir. Proton değişim zarlı yakıt pili atık ürün olarak su açığa çıkarmaktadır. Sistemin verimini artırmak için suyun buhar yada sıvı fazda sistemden dışarı atılması gerekmektedir. Bu da yakıt pilinin çalışma sıcaklığı ve yakıt pilinde kullanılan bipolar plakanın tasarımına bağlıdır.Bu çalışmada, bipolar plakanın farklı sıcaklık aralıklarında kullanımı incelenmiştir. Bu amaçla grafit-karbon yapılı bipolar plakalar üzerine CNC freze tezgâhında, tasarlanan hidrojen ve oksijen gaz akış kanalları açılmıştır. Gaz akış kanalları hidrojen ve oksijen için ayrı ayrı tasarlanmıştır. Hidrojen için açılan gaz akış kanalı atmosfere kapalı tutulurken, oksijen için açılan gaz akış kanalı atmosfere açık tutulmuştur.Çalışmada tek hücreli proton değişim zarlı yakıt pili imal edilmiş olup, yapılan deneyler sonucunda 0,84 volt açık devre voltajı elde edilmiştir. Elde edilen maksimum güç, 5,613 amper akım değerinde 1,324 watt olarak tespit edilmiştir. Yakıt pili çalışma sıcaklığı en yüksek 39 oC olarak ölçülmüş ve bu sayede sıvı halde su açığa çıkmıştır. Yakıt pili % 56 verimle çalışmıştır.Anahtar Kelimeler: Bipolar Plaka, Hidrojen, MET, PEM Yakıt Pili

Abstract:
Proton exchange membrane fuel and batteries (PEMFC) electro-chemical reaction of hydrogen and oxygen to generate electricity as a result of energy conversion systems. Proton exchange membrane fuel battery with water as waste products are revealed. To increase the efficiency of the system of water vapor or liquid phase should be taken out of the system. The operating temperature of the fuel battery and fuel battery is used in the design of the bipolar plate is connected to.In this study, bipolar plates for use in different temperature ranges were examined. For this purpose, graphite-carbon bipolar plate and built on the CNC milling machine tools, the design of the hydrogen and oxygen gas flow channel has been opened. For hydrogen and oxygen gas flow channels are designed separately. Hydrogen gas flow channel in the drop-off to keep the atmosphere, the oxygen gas flow channel for the drop is kept open to atmosphere.Proton exchange membrane fuel cell battery with a single study has been produced, the experiments results were obtained in 0.84 volt open circuit voltage. Obtained the maximum power, current 5.613 ampere is defined as the value 1.324 watts. Battery operating temperature is the highest fuel measured at 39oC and the water so that liquid which has come into the open. Fuel efficiency with battery is 56%.Key Words: Bipolar Plate, Hydrogen, MEA, PEM Fuel cell