Elektrikli araçlarda kullanılan PEM yakıt pillerinin performansı üzerine kanal blokajlarının etkisinin incelenmesi

Günümüz dünyasında sanayileşme ve artan insan nüfusu gibi faktörler nedeniyle enerji talebi her geçen gün artmaktadır. Bu durum insanoğlunu, alternatif, temiz ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı ve teknolojisi arayışına itmiştir. Bu noktada hidrojen enerjisi ve yakıt pili teknolojisi geleceğin enerji kaynağı olarak görülmektedir. Yakıt hücreleri, hidrojen yakıtındaki kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren elektrokimyasal enerji cihazlarıdır. Bu tez çalışması temel olarak yakıt hücresi bileşeni olan bipolar plakaların daha yüksek akım yoğunluğu sağlayacak şekilde geliştirilmesini konu almaktadır. Bu amaçla, bipolar plakalarda bulunan akış kanalları üzerine, geometrik şekil, sayı, yükseklik ve konum olarak farklı varyasyonlarda engeller yerleştirilmiştir. İlk aşamada tasarlanan modellerin hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) metodu ile analizleri yapılmıştır. Ardından en verimli BPP akış alanına sahip yakıt pili ile standart serpantin tasarımına sahip yakıt pili aynı koşullarda deneysel olarak test edilmiş ve akım/gerilim eğrileri elde edilmiştir. Sonuç olarak, bipolar plakalara engel yerleştirilmesi, hücrenin akım ve güç yoğunluğu değerlerini arttırmaktadır. Yapılan deneysel testler sonucunda, optimize edilmiş engel biçiminde üretilen katot plakasının bulunduğu yakıt hücresinin çıkış gücü, standart serpantin yapısındaki yakıt hücresinin çıkış gücüne kıyasla arttığı görülmüştür. Yapılan çalışma sonucunda, hücrenin birim aktif alanından elde edilen net güç miktarı arttırılmış bir yakıt hücresi elde edilmiştir.