Effet de l’épaisseur sur la performance d’une pile à combustible (PEMFC)

Abstract

La pile à combustible à membrane échangeuse de protons appelée aussi PEMFC est le type de pile le plus étudié. Dans ce travail, on s’intéresse à la modélisation des écoulements des gaz et d’eau au sein d’une cellule de type PEM, dans ce but, un modèle bidimensionnel, monophasique, stationnaire de transport de masse et de chaleur est développé. Les équations de conservation régissant le problème physique étudié ainsi que les conditions aux limités et les différentes propriétés de l’écoulement sont présentées. A travers ces équations adaptées au modèle, une présentation de l’outil numérique utilisé COMSOL5.5 est faite. Le modèle choisi dans notre étude est employé, pour évaluer l'influence des paramètres géométriques (l’épaisseur de la membrane, et des couches de diffusion anodique et cathodique) sur la distribution des réactifs, l’eau liquide, l’hydrogène, l’oxygène, dans les différents éléments constituant la pile, ainsi que la performance. Les résultats de simulation ont pu montrer l'influence de l’épaisseur de la membrane, les couches de diffusion anodique et cathodique sur les performances électriques de la pile