1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1.选题背景及意义

质子交换膜燃料电池(pemfc)具备高效、高功率密度、快速启动和零排放的特点，近年来已成为新能源汽车的动力装置选项之一。燃料电池的工作原理在转换存储在燃料中的化学能为电能，这个过程包含且耦合了电化学反应、流体流动、传热、多组分扩散等多种物理现象，模拟仿真方法可以将这些现象做分别研究，也可以将所有参与到的现象耦合在一起做全盘的分析。模拟仿真工具用于燃料电池研究与设计，近年来已经取得显著成效。

双极板(bpp)作为质子交换膜燃料电池的核心部件之一，其性能优劣直接影响电池的输出功率和使用寿命。由于金属材料具有导电导热性好、机械强度高、易加工和成本低等优点而成为应用最多的质子交换膜燃料电池双极板材料。本设计旨在通过模拟单电池由于在电堆中受到装配压力而导致的应力形变及对传输现象的影响，优化金属双极板的设计，并为金属双极板的设计和制造提供思路和依据。

2. 研究的基本内容与方案

2.1.基本内容

本毕业设计采用多物理场建模与仿真软件comsolmultiphysics建立质子交换膜燃料电池单电池模型，模拟单电池由于在电堆中受到装配压力而导致的应力形变及应力变形对单电池传输现象的影响，从而达到设计金属双极板的尺寸达到最佳电池性能的目的。主要任务及要求如下：

1．查阅关于comsol软件在燃料电池建模与仿真中的应用、燃料电池性能影响因素研究方面的文献资料，了解国内外相关研究现状；

3. 研究计划与安排

预备周：确定选题、收集文献资料（包括外文资料）。

1周：撰写文献摘要，写开题报告初稿，搜集设计资料，并整理实习报告。

2周：完成文献摘要，提交文献检索摘要；提交实习报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]衣宝廉.燃料电池-原理·技术·应用[m].北京:化学工业出版社,2003.

[2]罗马吉.燃料电池基础[m].武汉:武汉理工大学汽车工程学院,2016.

[3]倪晨.质子交换膜燃料电池金属双极板刚度及接触应力研究[d].武汉理工大学,2012.