تلفات اهمی و توزیع دما در یک سلول سوختی PEM غیرفعال-کامسول

Ohmic Losses and Temperature Distribution in a Passive PEM Fuel Cell

در سیستم‌های کوچک سلول سوختی PEM (در محدوده زیر 100 وات)، معمولا دستگاه‌های فعال برای خنک‌سازی یا انتقال هوا استفاده نمی‌شوند. این به خاطر تمایل به کم کردن تلفات قدرت پارازیتی از پمپ‌ها و پنکه‌ها و کاهش پیچیدگی سیستم، اندازه و هزینه است. بنابراین واکنش‌گرها در کاتد به وسیلۀ همرفت/پراکندکی منفعل حمل می‌شوند. همچنین تخلیۀ گرما به وسیلۀ ساز و کارهای انتقال غیرفعال به محیط اطراف صورت می‌گیرد.

هنگام طراحی جانب هوایی یک سلول سوختی غیر فعال، هدف این است که تراکم جریان و جریان گرما را در سلول برای محدوده‌های مختلف اطراف و بارهای فعلی تضمین کنیم.

سوراخ‌های صفحات پوشش کاتد معمولا به اندازۀ کافی برای انتقال مناسب واکنش دهنده به الکترود بزرگ هستند، اما نسبت ماده حفره به جامد ممکن است خیلی زیاد نباشد؛ زیرا ساختار سختی و هدایت الکتریکی صفحه نیز باید نگه داشته شود. سوراخ های هوایی بزرگ همچنین باعث کاهش تلفات اهمی محلی در GDL خواهد شد. این مثال چگالی جریان و مشخصات گرما را بر یک سلول سوختی غیر فعال PEM مدل‌سازی می‌کند.