Brennstoffzellen - tuprints

6.4 Ergebnisse der Einzelzellen-Leistungsmessungen 109
Die Messungen unter asymmetrischen Befeuchtungsbedingungen (Abbildungen 6.4.3-2 und 6.4.3-3)
zeigen, das die Spannungs- bzw. Leistungswerte bis zu einem Befeuchtungsgrad von 100 % bei katho-
discher Befeuchtung höher sind als bei anodischer Befeuchtung. Über Befeuchtungsgraden von 100 %
ist das umgekehrte Verhalten zu beobachten, die Spannungs- bzw. Leistungswerte bei anodischer
Befeuchtung sind hier höher als bei entsprechender kathodischer Befeuchtung. Die Rückdiffusion von
Wasser von der
Kathoden- zur Anodenseite hin scheint die Membran besser zu befeuchten, als die
direkte Befeuchtung über das Anodengas. Dabei muss jedoch die Tatsache berücksichtigt werden, dass
der Kathodengas-Volumenstrom ca. dreimal größer als der Anodengas- Volumenstrom ist; folglich ist die
Menge des zugeführten
Wassers bei der Kathodenbefeuchtung wesentlich größer. Die alleinige Anoden-
gasbefeuchtung wirkt sich erst bei höheren Stromdichten positiv aus; in diesen Betriebszuständen ist das
Fluten der Zelle weniger ausgeprägt, so dass die maximale Stromdichte ansteigt.
Zur Verdeutlichung des eben beschriebenen Sachverhalts sind in Abbildung 6.4.3-4 ausgewählte
Leistungsdichtekennlinien der eben beschriebenen Versuchsreihen bei asymmetrischer Befeuchtung
vergleichend gegenübergestellt:
Stromdichte [A/cm²]
Einzelzelle
®
Abbi ldung 6.4.3-4: Leistungsdichtekennlinien der Nafion - NT-MEA unter asymmetrischen
Befeuchtungsbedingungen (rFa
≠ rFk), einer Zelltemperatur von 70 °C, atmosphärischen Druckbe-
dingungen und Standard-Stöchiometrien.