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固体高分子形燃料電池用電解質膜の負荷変動環境下における物理的劣化挙動評価

可变负载环境下聚合物电解质燃料电池电解质膜物理劣化行为评价

基本信息

批准号：
20656022
负责人：
上野明
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Ritsumeikan University (2009)Toyota Technological Institute (2008)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20656022/
关键词：
燃料電池高分子膜電解質膜引張試験クリープ非弾性構成式

项目摘要

固体高分子形燃料電池に用いられる電解質膜(デュポン社製ナフィオン膜)は,燃料電池の起動・停止に伴う,温度・湿度変動環境下で劣化することが知られている.特に,家庭用定置型燃料電池と異なり,自動車搭載用燃料電池は,起動・停止回数が多いため,電解質の劣化も著しくなり,燃料電池自動車の早期実現のために,信頼性の高い燃料電池を開発する上での障害となっている.そこで本研究では平成20年度に引き続き,(1)電解質膜の巨視的劣化挙動評価と,(2)電解質膜の微視的劣化挙動評価を行なった.(1)電解質膜の巨視的劣化挙動評価では,昨年度導入した「島津製作所製卓上型引張試験機」,「コフロック製バブラーユニット」と「キーエンス製レーザー厚さ計」を組み合わせ,手製の環境槽を組み付けることで,25℃≦温度≦90℃,10%≦湿度≦95%の環境中で引張試験を行なえるようにした.その結果,温度が高いほど破断応力が低下し破断伸びは増大すること,湿度が高いほど破断応力・破断伸びともに低下すること等がわかった.(2)電解質膜の微視的劣化挙動評価では,昨年度定式化を試みた非弾性構成式を用いて,電解質膜の圧縮クリープひずみの推定を行なった.その結果,温度・湿度の違いに関わらず,構成式による推定ひずみは,実際のひずみの±5%程度以内に収まっておりことがわかり,提案した構成式を用いることで電解質膜に蓄積する圧縮クリープひずみを精度良く推定できることがわかった.

The solid polymer fuel cell is equipped with hot metal electrolysis membrane, the fuel cell starts and stops, and the deteriorating fuel cell is sensitive to temperature and humidity. Special, the household fixed fuel cell is installed, the auto-operated fuel cell is installed, the start-up is stopped, the battery is degraded, and the fuel cell is damaged in the early stage of the fuel cell self-action. reliable high-end fuel power cell start-up on the shutdown alarm failure failure. This study was conducted in Pingcheng in 2000, (1) the deterioration of TV film giant TV, (2) the deterioration of TV film micro TV, and (1) the deterioration of TV film giant TV. (1) the deterioration of TV film giant TV was introduced into the "excellent lead TV" in Beijing last year. In the environment, the temperature is 90 ℃, the humidity is 90 ℃, and the humidity is 95%. In the environment, the temperature is 90 ℃ and the humidity is 95%. The results show that the temperature is high, the breaking force is low, the temperature is low, the humidity is high, the temperature is high, the temperature is low, and so on. (2) the electronic solution to the deterioration of the film micro-TV system, which was established yesterday to test the non-destructive performance model, and the solution to the film failure test was presumed. The results show that the temperature and humidity temperature, the temperature and humidity, the temperature, humidity, temperature, temperature, humidity, temperature,