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研究生:羅琨航
研究生(外文):LO KUN HANG
論文名稱:質子交換膜單電池之輸送參數之實驗研究
論文名稱(外文):Transport Parametric Study on the Performance of a Single Cell of PEMFC
指導教授:黃鎮江黃鎮江引用關係
指導教授(外文):HWANG JANG JING
學位類別:碩士
校院名稱:中華大學
系所名稱:機械與航太工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
中文關鍵詞:質子交換膜燃料電池單電池
外文關鍵詞:PEMFCSingle Cell
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本文旨在燃料電池之單電池組裝、測試與燃料電池應用到電動自行車做為電力來源。首先設計出硬質石墨碳板上的流場,使石墨碳板上有許多流道可供氫氣與氧氣或空氣流通,然後,對單電池進行組裝,完成後進行電池溫度、進氣濕度、電池背壓等效應進行測試與分析。最後,採用外購燃料電池來應用於電動自行車之電力來源,並進一步設計電池的整體系統,使自行車能有穩定且最佳的電力輸出。
The main purposes of this dissertation about fuel cell are assembly、performance of testing and application in electronic bike。We design the flow field by using graphite plates,the plates have many flow channels on one side designed for supply of fuel and air or oxygen,then assemble a single cell to test and analyze the effect of cell’s temperature、humidity of inlet gas,and back pressure。Finally,we use a fuel cell who buy from somewhere for the bike’s power source,and design the whole system for stable and optial power output。
第一章 緒論 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
1-1 研究動機 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
1-2 燃料電池種類與應用 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
1-3 文獻回顧 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3
1-4 研究目的 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥9
第二章 理論分析 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
2-1 質子交換膜燃料電池發電原理 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
2-2 極化曲線 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15
2-3 電極反應動力學參數分析 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
2-4 MEA與單電池製作方法 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17
第三章 實驗儀器 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29
3-1 燃料電池性能測試機台 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29
3-2 熱壓機與超音波振盪器 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31
3-3 CNC數值控制工具機 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥32
第四章 單電池的組裝與測試 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
4-1 電池組裝 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
4-1-1 池體材質 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
4-1-2 電池組裝步驟 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥43
4-1-3 電池的測漏 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥44
4-2 電池的測試 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥44
4-2-1 活化處理 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥45
4-2-2 測試條件 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥45
4-3 結果與討論 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥46
4-3-1 質導膜效應 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥46
4-3-2 電池溫度效應 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥47
4-3-3 進氣濕度效應 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥48
4-3-3 電池背壓效應 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥49
4-4 結論 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥50
第五章 燃料電池電動自行車 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥59
5-1 電動車的興起 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥59
5-2 電動自行車之產業概述 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥60
5-3 燃料電池電動自行車之系統與元件 ‥‥‥‥‥‥‥‥63
5-3-1 PEMFC本體及性能 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥63
5-3-2 燃料電池控制系統 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥65
5-4 燃料電池電動自行車組裝與測試 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥73
5-4-1 組裝說明 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥73
5-4-2 性能測試 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥74
5-5 結語 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥76
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