質子交換膜燃料電池接觸電阻研究進展

詹 明，葉東浩，夏豐杰

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質子交換膜燃料電池接觸電阻研究進展

詹 明，葉東浩，夏豐杰

(武漢船用電力推進裝置研究所，武漢430064)

質子交換膜燃料電池（PEMFC）接觸電阻問題是制約其商業化發展的一個重要因素。影響接觸電阻的因素可歸納為電池材料、組裝參數、工作參數和其他因素。本文主要介紹了PEMFC的接觸電阻及其影響因素，并綜述了降低接觸電阻的方法。

質子交換膜燃料電池 接觸電阻 歐姆極化 雙極板

0 引言

質子交換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell , PEMFC）具有高能量轉化效率、零污染排放和高比功率的特點；與其它類型燃料電池相比，PEMFC還具有快速啟動、無腐蝕性等特點。PEMFC還可以在任何方位、任何角度運行。這些優點使PEMFC廣泛應用在便攜式設備、公共汽車和熱電聯供系統[1]。目前，PEMFC的商業化受到國內外汽車、能源等行業的關注和參與，但仍存在如成本、壽命等問題需要解決。此外電池接觸電阻過大也是制約PEMFC商業化的重要原因之一。本文從接觸電阻對PEMFC性能的影響、影響接觸電阻的因素以及降低電池接觸電阻策略進行概述。

1 PEMFC接觸電阻

的主要組成部件包括膜電極(Membrane Electrode Assembly, MEA)、密封圈、雙極板（Bipolar Plate, BP，用石墨或改性金屬板制作，并帶有導氣通道）、金屬集流板和端板，其中膜電極又包括擴散層(Gas Diffusion Layer, GDL)、催化層（Catalyst Layer, CL）和質子交換膜（Proton Exchange Membrane, PEM）。

圖1是燃料電池極化曲線示意圖，為了提高燃料電池的實際輸出電壓, 應盡可能減少它的內阻，降低歐姆極化。 根據典型單體PEMFC 的結構分析，PEMFC內阻包括了電池內各種材料和組件的本體電阻，如雙極板（BP）、擴散層（GDL）、催化層（CL）和質子交換膜（PEM），也包括電池內不同層間的界面接觸電阻，如雙極板/氣體擴散層（BP-GDL)、氣體擴散層/催化層（GDL-CL)、催化層/膜的接觸電阻（CL-PEM)：

=BP+BP-GDL+GDL+GDL-CL+CL+CL-PEM+PEM(1)

2 PEMFC接觸電阻的影響因素

兩表面接觸時除去接觸體體電阻之外的附加電阻被稱為界面接觸電阻。表面粗糙度引起的擴散電阻和表面氧化膜、導電性差薄膜產生的表面膜電阻構成界面接觸電阻的主要部分。PEMFC接觸電阻的影響因素很多，如接觸界面的幾何結構和界面間的外加壓力。下面筆者將從國內外關于PEMFC接觸電阻的影響因素研究進行總結。

圖1 燃料電池極化曲線示意圖

2.1雙極板接觸界面

雙極板與擴散層的接觸電阻BP-GDL在質子交換膜燃料電池歐姆極化中有著非常重要的影響，占電池總內阻的55%左右[2]。雙極板材料表面狀況是影響燃料電池接觸電阻的主要因素之一，成為了眾多學者討論的熱點。

衣寶廉等人[3]認為：對于金屬雙極板，常用的金屬材料如特種鋼、金屬鋁、鈦等的穩定性無法滿足要求，陽極側會產生腐蝕，產物污染電催化劑，導致電池內阻增大、性能下降，因此若采用金屬作雙極板，必須對其表面進行改性處理，常規的方法是鍍金、鍍銀，但這會導致成本大幅度增加。采用鎂、鋁等密度小的金屬作為雙極板材料，可提高電池的質量比功率，同時為防止腐蝕，可在加工雙極板流場后鍍鎳、鍍金，這樣做還可減小接觸電阻，有利于減小歐姆極化。

Wang等人[4]研究了雙極板的不銹鋼材料和碳紙之間的接觸電阻。他們發現鋼合金的鉻含量對電池陽極行為有重要的影響。測試結果表明349TM不銹鋼是作為雙極板的最佳材料，349TM不銹鋼在模擬質子交換膜燃料電池環境的條件下，發現30 min內形成穩定的鈍化膜。鈍化膜的形成增加不銹鋼材料和碳紙之間的界面接觸電阻，只要形成穩定鈍化膜，界面接觸電阻就會保持穩定。

張海峰等人[5]采用電鍍、化學鍍和離子濺射技術，研究了不同的表面處理技術對雙極板的耐蝕性和接觸電阻的影響。隨著壓力的增大，表面處理的不銹鋼板與柔性石墨板間的接觸電阻逐漸減少，特別在 5 MPa 以前，未處理的不銹鋼板與柔性石墨板間的接觸電阻隨著壓力的增大而急劇減少，在 5 MPa 以后，所有板與石墨板間的接觸電阻隨著壓力的增大而變化不大。鍍銀、鍍錫、鍍鉛的不銹鋼板與柔性石墨板間的接觸電阻就相差不大了。實驗結果表明，不銹鋼表面處理后的本體電阻變化不大，而接觸電阻變化較大。從實驗結果來看，電鍍銀的接觸電阻最小，而不銹鋼的接觸電阻最大。在 8 MPa 的壓力作用下，接觸電阻由小到大的順序依次為電鍍銀<濺射銀<化學鍍錫

L. Wanga等人在模擬質子交換膜燃料電池電化學性能環境下研究了TiN、CrN、TiAlN涂料及SS316L和SS316L基板的接觸電阻。在電位極化腐蝕試驗的基礎上，H2和O2氣體環境下的耐腐蝕性能排名分別是TiN> CrN> SS316L > TiAlN和SS316L > CrN>TiN>TiAlN。數據顯示接觸電阻的順序是TiAlN < CrN < TiN < SS316L。

Shiro Tanaka等人[7]建立了一個機械-電子-電化學的數學模型，研究了傳統燃料電池和GDL-less 燃料電池降低的電導率和，結果表明MPLs的硬度和導電率是GDL-less 燃料電池接觸電阻關鍵因素。

2.2電池組裝應力

燃料電池的組裝應力是電池接觸電阻產生的先導因素，成為了眾多學者積極研究的方向之一。MISHRA 等人[8]基于分形粗糙面模型，建立了雙極板與氣體擴散層間的接觸電阻分別與壓力、材料屬性和表面幾何之間的函數關系，可以預測氣體擴散層與雙極板之間的接觸電阻。

Lai Xinmin等人[9]建立機電有限元分析模型（a mechanical–electrical FEM model），來預測BPP和氣體擴散層GDL基于實驗的界面接觸電阻，此模型有利于理解BPP和GDL的間的機械和電氣的接觸行為。開發的模型的數值計算結果表明，當夾緊壓力是在一個小數值范圍內，隨著夾緊壓力增加，界面接觸電阻迅速減小。BPP的圓角對接觸電阻的影響也進行了研究，發現存在一個最優的圓角0.6 mm，可以最大限度地減少接觸電阻。

Lin P等人[10]采用考慮到電堆結構強度、性能和熱效應的等效剛度模型，在對燃料電池進行有限元分析時，根據模型的對稱性，設置對稱邊界條件，對PEMFC裝配過程進行建模和分析，得出燃料電池裝配的最佳擰緊力矩，對于一個給定的質子交換膜燃料電池堆，氣體擴散層的接觸電阻和磁導率影響最佳的夾持負荷。實驗數據顯示電堆內部和邊緣的等效剛度隨著電池數量的增加呈現非線性減小，同時結構設計的熱效應是不能忽視的。

2.3其他因素

由于質子交換膜中的質子傳遞過程必須結合一定的水分子，所以其膜的電導率與含水量有關。保證膜內合適的水含量，可以使電導率最佳，內阻最小。燃料電池的操作條件影響膜內水含量，因此也是影響接觸電阻的因素之一。

Chen Yuehua等人[11]認為降低接觸電阻最好的辦法是對燃料電池的內阻進行檢測。通過設計能夠測量電堆的內阻的神經網絡模型和模糊神經網絡控制器，建立了濕度和燃料電池內阻的關系模型，試圖減小燃料電池歐姆內阻。

IHONEN 等人[12]用原位法（in-situ contact resistance measurements）研究了未電鍍過的不銹鋼和已電鍍過的316型不銹鋼的接觸電阻。認為接觸電阻大小由溫度、夾緊力、氣體壓力和電流密度共同決定。應用簡單的電鍍過程如鍍鉑可以大大減少不銹鋼的接觸電阻，電鍍不銹鋼表面的接觸電阻比未電鍍過的不銹鋼表面不僅低很多,而且電阻數值也更穩定。

GDL的壓縮行為不但影響燃料電池的擴散極化，還會導致電池歐姆極化。Sung-Dae Yim等人[13]研究了不同燃料電池裝配壓力下的電池性能。在所有的電流范圍內，GDL壓縮高的質子交換膜燃料電池電堆比GDL壓縮低的電堆表現出更好的性能，說明在GDL壓縮過程中，接觸電阻減少對電堆性能的影響比傳質阻力增加對電堆性能的影響明顯。當模擬氣體改變為陽極燃料氣體， GDL壓縮高的電堆也表現出比GDL壓縮低的電堆更好的性能。低GDL壓縮的電堆在重整氣條件下的行為表現出嚴重的不穩定，特別是在低氣體流速。因此，在重整氣體條件的情況下，高GDL壓縮比率對穩定的電堆運行是至關重要的，同時也可以提高陽極的氣體的利用率。

雙極板的溝槽面積和電極總面積之比一般稱為開孔率，雙極板開孔率對電池接觸電阻也會產生影響。熊濟時等人[14]認為開孔率太高會造成電極與雙極板之間的接觸電阻過大，增加電池的歐姆極化損失。流場溝槽的面積有一個最優值，因此最優開孔率應在40-75%之間。

特殊的微孔層結構影響燃料電池的接觸電阻。G. Karimi等人[15]認為相對于未經處理的氣體擴散層（pure carbon fibers），索爾維核心碳纖維（SolviCore carbon fiber）微孔層的存在可引起有效熱導率和接觸電阻減小。

3 降低PEMFC接觸電阻的研究進展

經過對關于PEMFC接觸電阻文獻的總結與分析，雙極板接觸界面和電池組裝應力是降低電池接觸電阻、提高電池性能的關鍵因素。雖然國內外關于降低PEMFC接觸電阻問題的研究起步較晚，但技術發展很快，已經取得了實際成果。下面筆者將從國內外降低PEMFC接觸電阻研究進展進行總結：

3.1雙極板接觸界面研究

3.1.1微觀形貌對接觸電阻的影響

與GDL碳材接觸的金屬雙極板界面的微觀形貌對該界面的接觸電阻有著直接的影響，成為降低PEMFC接觸電阻的研究方向：

A.Kraytsberg等人[16]認為對金屬雙極板進行表面織構化(surface texturing)可以降低PEM燃料電池的接觸電阻。實驗數據表明金屬極板表面接觸碳纖維材料的金屬浮突對金屬/碳材料界面上的接觸電阻有著重大影響，并非常識所想象那樣：越平坦的金屬表面其接觸電阻就是越低。金屬極板表面浮突的最優參數選擇應該與氣體擴散層碳纖維的幾何結構和機械性能保持一致。

Johan Andre等人[17]通過研究不銹鋼雙極板和碳素填料的GDL之間電接觸的電阻，認為雙極板材料的粗糙度特征是非常有用的，其形貌可以適應不同類型的GDL，同時可以防止流道水淹或壓力損失的問題產生。同時在平面極板上的粗糙度增加，能夠改善電接觸電阻。

Y. Zhou等人[18]開發一個用來預測BPP和GDL之間的接觸電阻的微型尺度數值模型。通過模擬BPP和GDL的表面拓撲結構，使用赫茲理論（Hertz theory）可以確定每個接觸點的數值狀態。基于模型提出了峰點標準偏差的概念，并指出峰點標準偏差對于接觸電阻相比其他表面粗糙度參數具有更重要的影響。

3.1.2基材及其涂覆材料對接觸電阻的影響

金屬雙極板基材及其涂覆材料對PEMFC接觸電阻同樣有著直接影響，成為降低PEMFC接觸電阻另一個研究方向：

張東明等人[19]研究了Fe-Ni-Cr合金作為燃料電池雙極板的行為，對比了電化學和化學處理兩種方法，發現Fe-Ni-Cr合金通過10 min的10 vol% HNO3、2 vol% HCl 和 1 vol% HF 和5 min的30 vol% HNO3兩種65℃酸性溶液的化學處理，其界面接觸電阻和腐蝕阻抗能更為有效控制。

來新民等人[20]研究了帶有Cr-Al-N涂層SS316L的雙極板與GDL直接的接觸電阻，發現Al摻雜在CrN薄膜中能提高雙極板的耐久性；隨著Cr-N薄膜中Al摻雜量的增大，接觸電阻隨著增大，最小的接觸電阻值達到了1.4 MPa 時5.1 mΩ·cm2。

Tetsuro Kariya等人研究了使用燒結型合金粉末的多孔流場燃料電池（圖一是這種電池結構），發現相比SUS316L 板材 和GDLs的接觸電阻，燒結的 SUS316L粉末和 GDLs 的接觸電阻大約減小50%（10 kgf cm-2預緊力）和84% (30 kgfcm-2預緊力）；同時燒結的 C276粉末相比SUS316L粉末有著更低的接觸電阻，低于國際標準的10 mΩ·cm(20 kgfcm預緊力），可達到5mΩ·cm2(35 kgfcm-2預緊力）。

圖2 典型的多孔流場型燃料電池結構

石墨雙極板與GDL碳材接觸界面的低接觸電阻，一直是雙極板選材設計的重要考慮因素，成為降低PEMFC接觸電阻的途徑之一。

孫昊等人認為在金屬集流板和石墨單極板間嵌入金屬拉伸網-碳膠聚合物導電復合體可消除金屬集流板與石墨單極板間的接觸電阻，且能避免金屬表面的腐蝕問題。同時發現新結構接觸電阻不會隨壓力變化，這大大簡化了安裝問題。

張海峰等人[23]結合石墨板和金屬板的優點，研制出一種復合雙極板：薄層不銹鋼板作支撐板，起到支撐與阻氣的功能，同時用一層很薄的石墨板代替不銹鋼網作為流場板，避免了金屬板與反應介質的直接接觸。為了減少流場板與支撐板間的接觸電阻，不銹鋼表面必須要經過表面處理，不銹鋼板作支撐對石墨板的強度要求也比較低。金屬板的阻氣作用不僅解決了單獨用石墨板作雙極板存在的透氣問題，而且孔的吸水作用有利于保持膜的潤濕，這使得電池性能更加穩定。

3.1.3流道場設計影響

流道場設計影響雙極板宏觀的接觸界面，也成為降低PEMFC接觸電阻的途徑之一。

Akbari等人[24]建立了一個基于Butler– Volmer方程的、全面的、穩態的三維質子交換膜燃料電池模型。通過模型和實驗數據，他們認為存在一個可以獲得最佳燃料電池性能的流道脊寬。在非常小的電極面積，并且不考慮液態水運動及水淹影響的條件下，當電池的合模壓力為1 MPa時，最佳的流道寬度約為脊寬的1.5倍。

V. Mishra等人[25]基于分形的的凹凸模型，預測出氣體擴散層和石墨型雙極型流道板之間的電接觸電阻與壓力、材料特性以及表面幾何形狀的函數關系。實驗數據表明：與凹凸的剛性表面之間的接觸不同，柔軟的氣體擴散層表面與剛性的石墨板之間的接觸電阻值取決于較軟材料的壓縮模量。一般情況下，相比基于布料的氣體擴散層，基于紙張的氣體擴散層具有較高的接觸電阻值。

易培云等人[26]提出一種新型的無極板式PEMFC結構構型，膜電極組件被加工成波浪形狀，同時采用金屬多孔材料兼顧雙極板和GDL的作用，消除傳統意義上的雙極板，減少界面接觸電阻引發的歐姆損失，大幅提高了PEMFC的功率密度。圖3是這種無極板式PEMFC結構示意圖。

3.2電池組裝應力研究

電池組裝應力不僅影響電池接觸電阻，同時也影響氣體擴散層的使用性能，必須綜合考慮二者的關系。眾多學者通過計算、實驗、建立數學模型等不同方法，試圖尋求最佳組裝應力值：

W.R. Chang等人[27]認為在低夾緊壓力水平（如<0.5 MPa），增加夾緊壓力能夠降低雙極板和氣體擴散層之間的界面電阻，提高PEMFC電化學性能。相反，在高的夾緊壓力的水平（例如>1 MPa），增加了夾緊壓力，不僅降低了上述的歐姆電阻，同時收縮了從氣體流路到催化劑層傳質的擴散路徑，此時電池的電化學性能并沒有提高。

圖3 無極板式PEMFC結構示意圖

Zhou 等人[28]采用有限元法和新的接觸電阻模型，針對夾緊力對于界面接觸電阻和氣體擴散層的孔隙率的影響進行了分析。通過對石墨雙極板在不同脊寬度和夾緊力條件下性能的數值計算結果分析，發現較大的夾緊力和較大的脊寬度能減小界面的接觸電阻。但是隨著夾緊力的增加，氣體擴散層孔隙率會減小。從而存在一個合理的低接觸電阻和高孔隙度，通過預測接觸電阻的變化可以得到了一組雙極板結構的最優化參數。

Xing 等人通過全局搜索方法和三維模型，研究了PEMFC最優夾緊力。仿真結果表明，當電池運行在高操作電壓時，1或1.5 MPa的夾緊壓力能提高燃料電池的性能；當電池運行在低操作電壓時，1或1.5 MPa的夾緊壓力能降低燃料電池的性能。當操作電壓增加，最佳夾緊壓力隨之增加。

Omer F. Selamet等人[30]研究了和接觸電阻對燃料電池性能的影響，對比了三種不同材料的密封圈，測量了電池內部的壓力分布。螺栓扭矩增大，電池性能提高，但是超過一定值，電池內部脆弱部件諸如擴散層會被損傷，較大的擴散極化降低電池性能；密封圈材料為PTFE和EPDM時，的螺栓扭矩使電池性能最優；對于硅橡膠的密封圈，低電流密度下15 Nm的螺栓扭矩使電池性能最優，高電流密度下10 Nm的螺栓扭矩使電池性能最優。

4 結論

1） 影響PEMFC接觸電阻的因素很多，如接觸界面的幾何結構和界面外加壓力；另外雙極板開孔率、特殊的微孔層結構、GDL的壓縮行為也會影響PEMFC的接觸電阻，導致電池歐姆極化嚴重；其次燃料電池的操作條件也是影響接觸電阻的動態因素，如氣體壓力、溫濕度及電流密度等。

2） 國內外學者關于降低PEMFC接觸電阻的研究主要集中在雙極板接觸界面和電池組裝應力兩個方面，包括流道場優化研究、石墨材料在雙極板中的應用研究、金屬雙極板基材及其涂覆材料研究、與GDL碳材接觸的金屬雙極板界面微觀形貌研究，通過計算、實驗、建立數學模型等方法尋求PEMFC最佳組裝應力值的研究等。

[1] J Larminie, A Dicks, 朱紅譯. 燃料電池系統[M]. 北京: 科學出版社, 2005.

[2] Netwall C J, Gould B D, Rodgers J A, et al. Decreasing contact resistance in proton-exchange membrane fuel cells with metal bipolar plates[J]. Journal of Power Sources, 2013, 227: 137-144.

[3] 衣寶廉. 燃料電池—原理技術應用[M]. 北京: 化學工業出版社, 2003

[4] Wang Heli, SWEIKART M A, TURNER J A. Stainless steel as bipolar plate material for polymer electrolyte membrane fuel cells [J]. Power Sources, 2003(115):243-251.

[5] 張海峰, 衣寶廉, 侯明, 張華民. 流場尺寸對質子交換膜燃料電池性能的影響[J]. 電源技術, 2004(8): 38-41.

[6] Wang, L. , D. O. Northwood. Corrosion properties and contact resistance of TiN, TiAlN and CrN coatings in simulated proton exchange membrane fuel cell environments[J]. Journal of Power Sources, 2010, 195(12): 3814-3821.

[7] Tanaka S, Shudo T. Experimental and numerical modeling study of the electrical resistance of gas diffusion layer-less polymer electrolyte membrane fuel cells[J]. Journal of Power Sources, 2015, 278: 382-395.

[8] V. Mishra, F. Yang , R. Pitchumani. Measurement and predication of electrical contact resistance between gas diffusion layers and bipolar plate for applications to PEM fuel cells[J]. Transactions of the ASME, 2004, 1:2-9.

[9] Lai Xinmin, Liu Dong’an, Peng Linfa, et al. A mechanical-electrical finite element method model for predicting contact resistance between bipolar plate and gas diffusion layer in PEM fuel cells [J]. Journal of Power Sources, 2008(182):153-159.

[10] Lin P, Zhou P. A high efficient assembly technique for large PEMFC stacks: Part I. Theory[J]. Journal of Power Source, 2009, 194(1):381-390.

[11] Chen Yuehua, Cao Guangyi, Zhe Xingjian. Neural network modeling and control of Proton exchange membrane fuel cell [J]. Journal of Central South University of Technology, 2007, 14(1):84-87

[12] IHONEN J, JAOUEN F, LINDBERGH G. A novel polymer electrolyte fuel cell for laboratory investigations and in-situ contact resistance measurements [J]. Electrochimica Acta, 2001(46): 2899-2911.

[13] Sung-Dae Yim. The influence of stack clamping pressure on the performance of PEM fuel cell stack[J]. Current Applied Physics , 2010, 10(S2):59-61.

[14] 熊濟時. 質子交換膜燃料電池的流場結構優化與新型流場研究[D]. 武漢: 武漢理工大學, 2006.

[15] Karimi, G. , X. Li. Measurement of through-plane effective thermal conductivity and contact resistance in PEM fuel cell diffusion media. Electrochimica Acta , 2010, 55(5): 1619-1625.

[16] A. Kraytsberg, M. Auina. Reduced contact resistance of PEM fuel cell's bipolar plates via surface texturing[j]. Journal of Power Sources, 2007, 164(2): 697-703.

[17] J. Andre, L. Antoni, et al. Electrical contact resistance between stainless steel bipolar plate and carbon felt in PEFC: A comprehensive study[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2009, 34(7): 3125-3133.

[18] Y. Zhou, G. Lin. A micro-scale model for predicting contact resistance between bipolar plate and gas diffusion layer in PEM fuel cells[J]. Journal of Power Sources. 2007, 163(2): 777-783.

[19] Yang M, Zhang D. Effect of surface treatment on the interfacial contact resistance and corrosion resistance of Fe–Ni–Cr alloy as a bipolar plate for polymer electrolyte membrane fuel cells[J]. Energy, 2014, 64: 242-247.

[20] Bi F, Yi P, Zhou T, et al. Effects of Al incorporation on the interfacial conductivity and corrosion resistance of CrN film on SS316L as bipolar plates for proton exchange membrane fuel cells[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2015, 40(31): 9790-9802.

[21] Kariya T, Yanagimoto K, Funakubo H, et al. Effects of porous flow field type separators using sintered Ni- based alloy powders on interfacial contact resistances and fuel cell performances[J]. Energy, 2015.

[22] 陳昊, 韓 明. 一種降低質子交換膜燃料電池不銹鋼集流板與石墨單極板接觸電阻的方法[Z]. 電化學, 2007, 13(4).

[23] 張海峰, 衣寶廉, 侯明, 張華民. 流場尺寸對質子交換膜燃料電池性能的影響[J]. 電源技術, 2004(8): 38-41.

[24] Akbari, M. H. and B. Rismanchi (2008). Numerical investigation of flow field configuration and contact resistance for PEM fuel cell performance[J]. Renewable Energy, 33(8): 1775-1783.

[25] V. Mishra, F. Yang. Measurement and Prediction of Electrical Contact Resistance Between Gas Diffusion Layers and Bipolar Plate for Applications to PEM Fuel Cells[J]. Journal of Fuel Cell Science and Technology . 2004, 1(1): 2.

[26] 易培云. 無極板式質子交換膜燃料電池結構設計與制造工藝研究[D]. 上海: 上海交通大學, 2012.

[27] W. R. Chang, J. J. Hwang, F. B. Weng , S. H. Chan. Effect of clamping pressure on the performance of a PEM fuel cell[J]. Journal of Power Sources, 166 (2007) : 149–154

[28] ZHOU P, WU C W, MA G J. Contact resistance predication and structure optimization of bipolar plates[J]. Journal of Power Sources, 2006 (159): 1115-1122.

[29] Xing Xiuqing, LUM K, POH H J. Optimization of assembly clamping pressure on performance of proton-exchange membrane fuel cells[J]. Journal of Power Sources, 2010(195):62-68.

[30] Selamet O F, Ergoktas M S. Effects of bolt torque and contact resistance on the performance of the polymer electrolyte membrane electrolyzers[J]. Journal of Power Sources, 2015, 281: 103-113.

Review on Contact Resistance for Proton Exchange Membrane Fuel Cell

Zhan Ming, Ye Donghao, Xia Fengjie

(Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion, Wuhan 430064, China )

The contact resistance of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is a key issue which restricts commercial development of PEMFC. The contact resistance is influenced by materials, assembly status, working status and so on. In this paper, the contact resistance and its influential factor are introduced, and the way how to reduce the contact resistance is overviewed.

proton exchange membrane fuel cell; contact resistance; ohmic polarization; bipolar plate (BP)

TM911

A

1003-4862（2016）04-0042-06

2015-11-27

詹明(1990-)，男，助理工程師。研究方向：燃料電池。