石墨板-碳纸接触电阻的测量.pdf

《石墨板-碳纸接触电阻的测量.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、CMYK电源技术研究与设计石墨板-碳纸接触电阻的测量王文增，王宇新（天津大学化工学院化学工程研究所联合化学工程国家重点实验室，天津300072）摘要：接触电阻是表征双极板性能的重要参数，然而由于接触电阻难于直接测量，许多研究中仅限于测量体积电阻，即本体电阻和接触电阻之和。通过电导池法测量得到双极板的本体电阻，而通过铜电极法得到了不同压力下的体电阻，结合这两套实验装置，分别得到了本体电阻和接触电阻。在考察不同因素对接触电阻的影响中发现，较低接触压力下接触电阻随着压力的增大迅速降低，而较高接触压力时接触电阻随着压力的增大下降缓慢。另外，改变接触方向对测试结果的影响较小。关键词：接

2、触电阻；本体电阻；双极板；扩散层；质子交换膜燃料电池中图分类号：TM934.1文献标识码：A文章编号：1002-087X(2005)09-0599-03Measurementofgraphiteplate-carbonpapercontactresistanceWANGWen-Zeng，WANGYu-xin(SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,ChemicalEngineeringResearchCenter,StateKeyLabofChemicalEngineer,TianjinUniversity,Tianjin300072

3、，China):Contactresistanceisanimportantparameterforapplicationofbipolarplates.However,wearelimitedtomeasurevolumeresistivity，sumofbulkresistivityandcontactresistivity，sincecontactresistivitycannotbemeasureddirectly.Inthispaper,combinedwithCu-plateeguipmentandHg-cellmeasurement,thebulkresista

4、nceandcontactresistancewereobtainedrespectively.Indiscussionwiththerelationshipbetweencontactresistanceandcompactionpressure,wefoundthatcontactresistancedecreasesguicklyinlowercompactionpressure.Onthecontrary,inhighercompactionpressurethevelocitychangesslow.Inaddition,changingcontactangleha

5、slittleeffectoncontactresistance.:contactresistance;bulkresistance;bipolarplates;diffusionlayer;PEMFC双极板作为质子交换膜燃料电池（PEMFC）的连接组1测量原理件，主要作用包括隔断反应介质、集流导电、支撑膜电极和导1.1本体电阻率的测定热[1,2]。因此较低的接触电阻是燃料电池重要的性能要求，精确按照相同的配比和工艺条件制作不同厚度的板，可以认测量接触电阻对双极板的发展具有重要的实际意义。为它们的本体电阻率是相同的。即：然而测量石墨板与碳纸间的接触电阻有一定的难度。许R1=R

6、0+!d1/S(1)多文献仅给出体积电阻数据[3~5],即接触电阻与本体电阻之和。R1=R0+!d2/S(2)有些研究者转而测量碳纸与碳纸间的接触电阻[6~11]，但用此接式中：R0为测试装置引入的其它电阻；S为样品的接触面积；触电阻来近似石墨板与碳纸间接触电阻可能有较大误差，特R1，R2为两个样品汞电极法的测量结果；d1，d2分别代表两别是石墨板受压下的形变可能远小于碳纸的形变。另外许多个同材质同工艺样品厚度；由此得到本体电阻率：研究报道中不提及测量电极与样品间的接触电阻，实际上是!=S(R2-R1)/(d2-d1)(3)隐含假设电极与样品间的接触电阻为零或可忽略。所以应当

7、通过!计算出相同材质石墨板的本体电阻。研究更恰当的接触电阻测量方法。1.2接触电阻的测定通过设计的汞电极和铜电极两套测试装置，本文研究了在图1中，样品置于两块碳纸之间，这样测得电阻可以表石墨板同碳纸之间的接触电阻，详细讨论了接触电阻的计算，示为：分析了可能影响接触电阻测量结果的因素，最终考察了接触R3=R0+2Rcu-cp+2Rcp+Rc+2Rc-cp(4)压力对接触电阻的影响。式中：Rc为石墨板的本体电阻；Rcp为碳纸的本体电阻；Rcu-cp为收稿日期：204-12-18铜-碳纸的接触电阻；Rc-cp