Dataset and measurements from a current density sensor during experimental testing of dynamic load cycling for a parallel-serpentine design of a proton exchange membrane fuel cell

Abstract

Se presenta un conjunto de datos correspondientes a ensayos experimentales de una pila de combustible de intercambio de protones (PEMFC) con un área activa de aproximadamente 50 cm2, canales con diseño serpentín paralelo y distribución de campo de flujo cruzado entre ánodo y cátodo. Se hicieron ensayos para cuatro configuraciones diferentes de entrada y salida de gases, en particular se ensayó para la configuración original, invirtiendo la entrada y salida de hidrógeno, invirtiendo la entrada y salida de aire, e invirtiendo las mangueras de ambos gases. Las condiciones de operación para todas las configuraciones de gases fueron: presión de 0.5 bar, temperatura de 65 ºC, humedad relativa de ánodo y cátodo del 60 % y estequiometría del ánodo y cátodo de 1.3 y 2.5, respectivamente. Los ensayos realizados fueron en primer lugar, la curva de polarización (PC) para cada configuración de gases y en segundo lugar, los ciclos de carga dinámica (FC-DLC) también para cada posición de las mangueras. Durante todos los ensayos, en el sistema de pila de combustible estuvo insertado un sensor Density Current Mapping (CDM) capaz de medir tanto la distribución de densidad de corriente como la distribución de temperatura en el interior de la celda. La utilización del sensor durante los ensayos permite conocer como se comportan estas distribuciones y observar si existe homogeneidad o no en sus mediciones, verificando si el diseño de los canales de flujo es adecuado y cumple correctamente con su función. Los resultados permiten la investigación y comparación de otras placas bipolares y diseño de canales, o la comparación con los resultados obtenidos en otros bancos de ensayos y condiciones ambientales.