Abstract
In this paper, structural behavior of Gasket and GDL of a PEMFC stack is studied to improve the performance and to secure the safety. In the Gasket analysis Mooney-Rivlin strain energy function is used to consider hyperelasticity of load and displacement. The material properties is determined by testing specimens of the gasket at uni-axial and equi-biaxial mode and compared with finite element analysis results. By measuring a thickness change, the material property of GDL is determined. The pressure drop of a unit cell is measured along the channel for the clamping force. A cross sectional change of channel base on the experimental data is obtained experimentally and compare with FEM analysis results.
고분자 전해질 연료전지 스택의 성능향상과 안전성 확보를 위하여 스택의 체결하중으로 인한 가스켓과 GDL의 구조적 거동을 살펴보았다. 가스켓 구조 해석의 경우 하중과 변위의 초탄성 거동을 표현하기 위하여 Mooney-Rivlin의 변형률에너지 함수를 사용하였으며, 재료물성을 구하기 위하여 단축 인장 및 등가 이축 인장 시험을 수행하였고 유한요소 해석과 비교하였다. GDL의 물성측정을 위하여 압축 하중의 변화에 따라 두께변화를 측정하였고 단위 셀을 제작하여 하중의 변화에 따른 채널의 압력차를 측정하였다. 실험 데이터를 바탕으로 채널 단면적의 변화를 계산, 유한요소 해석결과와 비교하였다.
