View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

4.3 Stromdichtemessung 71
mittleren Stromdichte von 1,2 A/cm² an. Wiederum zeigt sich bei den Messungen ein Anstieg
der Stromdichte in dem Gebiet des Wasserstoffeintritts.
Stromdichte [A/cm 2 ]
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
Eintritt H 2
i=0,1 A/cm 2
i=0,4 A/cm 2
i=0,8 A/cm 2
i=1,2 A/cm 2
exp. Regression
0,0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
relative Kanallänge Kathode x/L [-]
Betriebsparameter:
aktive Fläche: 244 cm²
Flow-Field-Struktur:
Anode: Mäander
Kathode: Mäander
MEA (Katalysator Platin):
Belegung Anode: 0,4 mg/cm²
Belegung Kathode: 0,6 mg/cm²
Druck: 2 bar (abs.)
Stöchiometriefaktor:
Anode: λ = 1,1
Kathode: λ = 2
relative Feuchte (Zelleintritt):
Anode: 100%
Kathode: 100%
Zelltemperatur: 70 °C
Flächenwiderstand:
0,18 Ωcm²
Bild 4.8: Stromdichte als Funktion der Segmentposition entlang der kathodenseitigen Strömungskanäle
Spannung [mV]
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
x/L=0,08 (Seg. 2)
x/L=0,33 (Seg. 7)
x/L=0,48 (Seg. 10)
x/L=0,73 (Seg. 15)
x/L=0,88 (Seg. 18)
0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6
Stromdichte [A/cm 2 ]
Betriebsparameter:
Bild 4.9: Spannungs-Stromdichte-Kennlinien einzelner Segmente
aktive Fläche: 244 cm²
Flow-Field-Struktur:
Anode: Mäander
Kathode: Mäander
MEA (Katalysator Platin):
Belegung Anode: 0,4 mg/cm²
Belegung Kathode: 0,6 mg/cm²
Druck: 2 bar (abs.)
Stöchiometriefaktor:
Anode: λ = 1,1
Kathode: λ = 2
relative Feuchte (Zelleintritt):
Anode: 100%
Kathode: 100%
Zelltemperatur: 70 °C
Flächenwiderstand:
0,18 Ωcm²
In Bild 4.9 sind für ausgewählte Segmente die Spannungs-Stromdichte-Kennlinien dargestellt.
Die Segmentbezeichnung entspricht der in Bild 3.7 eingeführten Nummerierung. Der Verlauf
der Leistungscharakteristik der gesamten Zelle ist unter den vorliegenden Betriebsbedingungen
zufällig deckungsgleich mit der Kennlinie von Segment 10. Über den gesamten Lastbereich
zeigt sich, dass aus oben genannten Gründen bei gleicher Zellspannung die Stromdichte der