Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

Mallinnuksesta potkua polymeeripolttokennojen suorituskykyyn ja elinikään

23.11.2011


Väitös 25.11.

VTT:n tutkija Suvi Karvonen on tutkinut väitöstyössään mm. kannettavalle elektroniikalle ja ajoneuvoille tehonlähteeksi soveltuvia polymeeripolttokennoja mallinnuksen avulla. Näin voidaan etsiä tapoja parantaa kennon suorituskykyä tai elinikää.

Karvosen 25.11. tarkastettavan väitöskirjan aiheena on matalan lämpötilan polttokenno eli polymeeripolttokenno. Ennen kuin niitä voidaan käyttää laajassa mittakaavassa, on ratkaistava mm. kennon suoritus¬kykyyn, elinikään, hintaan ja luotet¬tavuuteen liittyviä ongelmia.

Karvonen tutki polymeeripolttokennoja mallinnuksen avulla. Sen ansiosta voidaan tarkastella ilmiöitä, joita on kokeellisesti vaikeaa tai mahdotonta havaita, sekä etsiä keinoja parantaa kennon suorituskykyä tai puuttua mahdollisiin elinikää alentaviin ongelmiin. Mallinnuksessa tutkittiin keskeisiä ilmiöitä ja parametreja kuten massan¬siirtoa, lämpötilaa, virrantiheyttä sekä komponentteihin kohdistuvaa mekaanista puristusta ja kontaktivastuksia eri komponenttien välillä.

Väitöstyössä tunnistetaan ongelmakohtia tyypillisessä kennosuunnittelussa ja osoitetaan, miten näihin voidaan puuttua mallinnusta apuna käyttäen, sekä esitetään, millaisia malleja tähän voidaan soveltaa. Tuloksena saatiin näyttöä esimerkiksi siitä, että kennon lokaali virrantiheysjakauma voi kanavarakenteen vuoksi olla huomattavasti oletettua epätasaisempi, mikä saattaa johtaa eliniän alenemiseen ja suorituskyvyn laskuun. Väitöskirjassa osoitettiin myös, että päätylevyjen ja bipolaarilevyjen rakenteella on huomattava vaikutus kennon toimintaan ja että pienillä muutoksilla voidaan huomattavasti parantaa reaktanttien ja puristuspaineen tasaista jakautumista kennon aktiivisella alueella.

Diplomi-insinööri Suvi Karvosen väitöskirja polymeeripolttokennojen massansiirron ja puristuspaineen mallinnuksesta ”Modelling approaches to mass transfer and compression effects in polymer electrolyte fuel cells” tarkastetaan 25.11. klo 12 Aalto-yliopistossa (Konetekniikka Sali K216, os. Otakaari 4) Espoossa.


Lisätietoja

Suvi Karvonen
Tutkija
040 136 7774

 

 

Lisätietoja

Suvi Karvonen
Tutkija
040 136 7774