การประกอบหน่วยเยื่อแผ่นและอิเล็กโทรดสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

Membrane eletrode assembly for PEM fuel cell

Name: บรรยง นาครำไพ

ThaSH: เซลล์เชื้อเพลิง

ThaSH: เมมเบรน (เทคโนโลยี)

ThaSH: ขั้วไฟฟ้า

Abstract: ศึกษาผลของตัวแปรที่มีต่อการแปรที่มีต่อการประกอบหน่วยเยื่อแผ่นและขั้วไฟฟ้า (MEA) ของเซลล์เชื้อเพลิงแบบเยื่อแผ่นกแลกเปลี่ยนโปรตอน โดยใช้ขั้วไฟฟ้าแบบพรุน ขนาดพื้นที่ผิว 5 ตร.ซม. ซึ่งมีปริมาณแพลทินัมอยู่ 1 มก. ต่อ ตร.ซม. และเยื่อแผ่น nafion จากบริษัท Electrochem Ltd. ตัวแปรที่ศึกษา ได้แก่ อุณหภูมิในช่วง 130-150 องศาเซลเซียส ความดันของการอัดในช่วง 50-100 กก. ต่อ ตร.ซม. เวลาที่ใช้ในการอัดแผ่น 1-5 นาที โดยออกแบบการทดลองเป็น แบบ 2K factorial นำ MEA ที่เตรียมได้มาประกอบเป็นเซลล์เพื่อทดสอบประสิทธิภาพโดยใช้หน่วยทดสอบเซลล์ ผลการทดลองพบว่า ความดัน อุณหภูมิ สหสัมพันธ์ระหว่างความดันกับอุณหภูมิ และอุณหภูมิกับเวลาที่ใช้ในการประกอบหน่วยเยื่อแผ่นและขั้วไฟฟ้า เป็นปัจจัยที่มีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อสมรรถนะการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิง โดยที่ภาวะความดันต่ำแต่อุณหภูมิและเวลาที่ใช้ในการอัดเพิ่มขึ้น จะให้ค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น และในการหาภาวะที่เหมาะสมในการประกอบ MEA จะใช้ 2 วิธี คือ วิธีการเปลี่ยนค่าตัวแปรและวิธีพื้นผิวผลตอบสนอง จากผลการทดลองพบว่าภาวะที่เหมาะสมในการประกอบ MEA คือ ที่ความดันเท่ากับ 65 กก. ต่อ ตร.ซม. อุณหภูมิเท่ากับ 137 องศาเซลเซียสและเวลาที่ใช้ในการอัดเท่ากับ 5.5 นาที และพบว่าเมื่อโมเมนต์การหมุนที่ใช้ในการประกอบเซลล์เท่ากับ 60 ปอนด์แรง-นิ้ว และการยึดติดกันที่ดีของเยื่อแผ่นและขั้วไฟฟ้านั้น จะส่งผลให้ประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงดีที่สุด

Abstract: To study the parameters affected on the preparation of MEA for PEM fuel cell. The MEA was prepared by using 5 sq.m. of porous electrodes with Pt loading 1 mg.sq.cm and nafion membrane from Electrochem company. The studied parameters were temperature, pressure and time of compression in the range of 130-150 ํC, 50-100 kg/sq.cm. and 1-5 minutes respectively. 2[superscript k] factorial of experimental design was used in this work. To test the efficiency, PEM single cell was fabricated by using the prepared MEA. The results showed that pressure, temperature, interaction between pressure and temperature and interaction between temperature and time of compression have significant effects on the performance of the MEA. When low pressure, but high temperature and long time of compression, current density is increased. To determine the optimum condition for MEA fabrication two methods were used; varying the values of parameters and response surface method (RSM). The results showed that the optimum condition for MEA fabrication was 65 kg/sq.cm., 137 ํC and 5.5 min of compression time. It was also found that the single cell of PEM fuel cell fabricated with good contact between membrane and electrode the force of 60 lb[subscript 1-] in gave the best performance.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

Address: กรุงเทพมหานคร (Bangkok)

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เก็จวลี พฤกษาทร

Role: ที่ปรึกษา

Name: พรพจน์ เปี่ยมสมบูรณ์

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2547

Issued: 2006-03-02

Modified: 2006-08-31

วิทยานิพนธ์/Thesis

URL: http://thailis-db.car.chula.ac.th/CU_DC/Thesis/March2006_1/Banyong.pdf

ISBN: 9741767897

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Banyong.pdf	6.77 MB	52	2021-04-06 22:58:12

ใช้เวลา

0.03301 วินาที