PERANCANGAN DAN ANALISIS TORSI OPTIMAL PENJEPITAN STACKING PADA PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL

KURNIA, SIDIK (2020) PERANCANGAN DAN ANALISIS TORSI OPTIMAL PENJEPITAN STACKING PADA PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL. S1 thesis, Universitas Mercu Buana.

Preview	Text (HAL COVER) 01 Cover.pdf Download (405kB) | Preview
	Text (BAB I) 02 Bab 1.pdf Restricted to Registered users only Download (229kB)
	Text (BAB II) 03 Bab 2.pdf Restricted to Registered users only Download (817kB)
	Text (BAB III) 04 Bab 3.pdf Restricted to Registered users only Download (585kB)
	Text (BAB IV) 05 Bab 4.pdf Restricted to Registered users only Download (397kB)
	Text (BAB V) 06 Bab 5.pdf Restricted to Registered users only Download (165kB)
	Text (DAFTAR PUSTAKA) 07 Daftar Pustaka.pdf Restricted to Registered users only Download (465kB)
	Text (LAMPIRAN) 08 Lampiran.pdf Restricted to Registered users only Download (393kB)

Abstract

Polymer Exchange Membrane (PEM) fuel cells are devices that can generate electricity by the reaction of hydrogen and oxygen without combustion. PEM fuel cells or PEM Fuel Cells (PEMFC) have bipolar plate components, gaskets, MEA (Membrane Electrode Assembly), current collector and end plate (stacking). This study intended on the design and analysis of optimal clamping torque in PEMFC stacking. A design that adjusts the active area can increase stack better. The fuel cell stack is equipped with a pincer bolt shaft to prevent reactant gas leakage and minimize contact resistance between the MEA and the bipolar plate. The porous structure of the MEA and the permeability of the gas, are directly affected by stack pressure. As a result, the performance of the fuel cell can change. Various attempts were made to obtain optimal stack pressure through simulations and experiments. Lower pressure can increase contact resistance and also the possibility of leakage. Whereas higher pressure can reduce contact resistance and possibly destroy MEA. Both can reduce the performance of fuel cells. Therefore, this research needs to be done to determine the optimal torque value in order to produce optimal fuel cell performance. The MATLAB calculation and calculation methods are used in determining the optimal clamping torque value and design to make stacks that adjust the active cells in the 98 and 100 cm2 area. The results of the analysis and simulation calculations have obtained the optimal torque of stacking clamping with a force value of 16.38 N/mm2 for the active area of 98 cm2 and a force value of 15.42 N/mm2 for the active area of 100 cm2 . Explain the optimal clamping value for eight cells. Keywords: PEMFC, torque, contact resistance, stack pressure Sel bahan bakar Polymer Exchange Membrane (PEM) merupakan alat yang bisa menghasilkan listrik dengan reaksi hidrogen dan oksigen tanpa pembakaran. Sel bahan bakar PEM atau PEM Fuel Cell (PEMFC) memiliki komponen bipolar plate, gasket, MEA (Membrane Electrode Assembly), pengumpul arus dan end plate (stacking). Penelitian ini bertujuan pada desain dan analisis torsi optimal penjepitan pada stacking (tumpukan) PEMFC. Desain yang menyesuaikan luas aktif area dapat meningkatkan tumpukan yang lebih baik. Tumpukan sel bahan bakar dilengkapi dengan poros baut penjepit untuk mencegah kebocoran gas reaktan dan meminimalkan resistensi kontak antara MEA dengan bipolar plate. Struktur berpori dari MEA dan permeabilitas dari gas, secara langsung dipengaruhi oleh tekanan tumpukan. Akibatnya kinerja sel bahan bakar dapat berubah. Berbagai upaya dilakukan untuk mendapatkan tekanan tumpukan yang optimal melalui simulasi dan eksperimen. Tekanan yang lebih rendah dapat meningkatkan resistensi kontak dan juga kemungkinan kebocoran. Sedangkan tekanan yang lebih tinggi dapat mengurangi resistensi kontak dan kemungkinan dapat menghancurkan MEA. Keduanya dapat menurunkan kinerja sel bahan bakar. Oleh karena itu, peneilitan ini perlu dilakukan untuk menentukan nilai torsi optimal agar menghasilkan kinerja sel bahan bakar yang optimal. Metode perhitungan dan simulasi MATLAB digunakan dalam menentukan nilai torsi optimal penjepitan dan perancangan untuk membuat stacking yang menyesuaikan sel tunggal dengan aktif area 98 dan 100 cm2 . Hasil perhitungan analisis dan simulasi telah mendapatkan torsi optimal penjepitan stacking dengan nilai gaya sebesar 16,38 N/mm2 untuk luas aktif area 98 cm2 dan nilai gaya sebesar 15,42 N/mm2 untuk luas aktif area 100 cm2 . Keduanya adalah nilai torsi optimal penjepitan untuk delapan sel. Kata Kunci: PEMFC, torsi, kontak resistensi, tekanan tumpukan

Actions (login required)

View Item