Temperature and Performance Inhomogeneities in PEM Electrolysis Stacks with Industrial Scale Cells

Downloadstatistik des Dokuments (Auswertung nach COUNTER):

Krenz, T.; Weiland, O.; Trinke, P.; Helmers, L.; Eckert, C. et al.: Temperature and Performance Inhomogeneities in PEM Electrolysis Stacks with Industrial Scale Cells. In: Journal of the Electrochemical Society (JES) 170 (2023), Nr. 4, 044508. DOI: https://doi.org/10.1149/1945-7111/accb68

Version im Repositorium

Zum Zitieren der Version im Repositorium verwenden Sie bitte diesen DOI: https://doi.org/10.15488/14846

Zeitraum, für den die Download-Zahlen angezeigt werden:

Jahr: 
Monat: 

Summe der Downloads: 39




Kleine Vorschau
Zusammenfassung: 
In this work temperature inhomogeneities and their influence on PEMWE performance of industrial-scale stacks are investigated. Three temperature differences are examined: (i) between the inlet and outlet, (ii) in-between the cells of a stack, (iii) between the cell’s solid materials and the fluids. A validated stack model for temperature and performance is presented which is used to quantify the above-mentioned temperature fields and their influences on current density distribution and cell voltages. For a chosen scenario, with current densities of 2.0 A cm−2, fluid inlet temperatures of 60 °C and flow-rates of 0.15 kg s−1m−2, peak temperature differences amount to 8.2 K along-the-channel. This relates to inhomogeneities of current density of up to 10% inside a cell and deviations of cell voltage of 9 mV in-between cells in the center of the stack and outer cells. For higher current densities these differences increase further. More homogeneous temperatures allow operation at elevated average temperatures without exceeding temperature limitations and reduce the spread of degradation mechanisms. Hence, homogenous profiles lead to a more hole-some utilization of electrolysis stacks. Therefore, the ability to homogenize via alternative operation such as higher flow-rate, higher pressure and altered routing of fluid-flow is analyzed.
Lizenzbestimmungen: CC BY 4.0 Unported
Publikationstyp: Article
Publikationsstatus: publishedVersion
Erstveröffentlichung: 2023
Die Publikation erscheint in Sammlung(en):Fakultät für Elektrotechnik und Informatik

Verteilung der Downloads über den gewählten Zeitraum:

Herkunft der Downloads nach Ländern:

Pos. Land Downloads
Anzahl Proz.
1 image of flag of Germany Germany 22 56,41%
2 image of flag of United States United States 11 28,21%
3 image of flag of Norway Norway 4 10,26%
4 image of flag of Japan Japan 1 2,56%
5 image of flag of China China 1 2,56%

Weitere Download-Zahlen und Ranglisten:


Hinweis

Zur Erhebung der Downloadstatistiken kommen entsprechend dem „COUNTER Code of Practice for e-Resources“ international anerkannte Regeln und Normen zur Anwendung. COUNTER ist eine internationale Non-Profit-Organisation, in der Bibliotheksverbände, Datenbankanbieter und Verlage gemeinsam an Standards zur Erhebung, Speicherung und Verarbeitung von Nutzungsdaten elektronischer Ressourcen arbeiten, welche so Objektivität und Vergleichbarkeit gewährleisten sollen. Es werden hierbei ausschließlich Zugriffe auf die entsprechenden Volltexte ausgewertet, keine Aufrufe der Website an sich.