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2010 Fiscal Year Final Research Report

Development of micro sensor available in PEFC working cell and clarification of heat mas transport

Research Project

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Project/Area Number 20760130
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

ARAKI Takuto  Yokohama National University, 工学研究院, 准教授 (90378258)

Project Period (FY) 2008 – 2010
Keywords固体高分子燃料電池 / 熱物質輸送特性 / 局所温度測定 / マイクロマシニング
Research Abstract

The local temperature rise and dry-out inside MEA could lead a PEFC to severe degradation. Then, the ultra thin thermo sensor, which thickness was several micro meter, was fabricated by semiconductor manufacturing equipments, and the local MEA temperatures were measured. By the sensor, temperature near the cathode catalyst layer was measured higher than the other parts.
The influence of the temperature field on the mass transport has not been understood well, however, revealing it by only experimental methods is very difficult. Then, we have used the numerical simulation at the same time. The effect of mass transport, thermal resistances and liquid water behavior on the PEFC performance was discussed in this study.

  • Research Products

    (30 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (25 results)

  • [Journal Article] 供給ガス相対湿度変化がPEFC 発電応答特性へ及ぼす影響2010

    • Author(s)
      眞鍋壮, 上村有輝, 荒木拓人
    • Journal Title

      機械学会論文集B編 76(771)

      Pages: 1942-1949

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Steam electrolysis performance of intermediate-temperature solid oxide electrolysis cell and efficiency of hydrogen production system at 300 Nm3h?12010

    • Author(s)
      Zhenwei Wang, Masashi Mori, Takuto Araki
    • Journal Title

      International Journal of Hydrogen Energy Vol.34, No.10

      Pages: 4451-4458

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulation Study for the Series Connected Bundles of Micro Tubular SOFCs2010

    • Author(s)
      Yoshihiro Funahashi, Toru Shimamori, Toshio Suzuki, Yoshinobu Fujishiro, Masanobu Awano, Takuto Araki
    • Journal Title

      Journal of Fuel Cell Science and Technology Vol.7, No.5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Treatment of low concentration hydrogen by electrochemical pump or proton exchange membrane fuel cell2009

    • Author(s)
      Kazuo Onda, Takuto Araki, Keiji Ichihara, Mitsuyuki Nagahama
    • Journal Title

      Journal of Power Sources Volume 188,Issue 1

      Pages: 1-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of supplied gas humidity change on PEFC transient power generation

    • Author(s)
      So Manabe, Yuki Uemura, kuto Araki
    • Journal Title

      Heat Transfer- Asian Research, in Printing paper No.B-10-17

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 両極アグロメレートモデルを用いたPEFC 非定常解析2010

    • Author(s)
      阿江朋暁, 官林亮, 荒木拓人
    • Organizer
      第51回電池討論会, 1F12`
    • Place of Presentation
      愛知県産業労働センター(名古屋市中村区)
    • Year and Date
      2010-11-11
  • [Presentation] GDL 内水分の相変化および毛管輸送モデリングによるセル性能評価2010

    • Author(s)
      洗川拓也, 佐藤暁, 荒木拓人
    • Organizer
      第51回電池討論会, 2E17
    • Place of Presentation
      愛知県産業労働センター(名古屋市中村区)
    • Year and Date
      2010-11-10
  • [Presentation] GDL 内液水分布および周囲境界条件が酸素拡散特性へ与える影響2010

    • Author(s)
      太田公一, 金子春樹, 荒木拓人, 宇高義郎, 大徳忠史
    • Organizer
      第51回電池討論会, 2E19
    • Place of Presentation
      愛知県産業労働センター(名古屋市中村区)
    • Year and Date
      2010-11-10
  • [Presentation] Modeling of Mass Transport and Overpotential Distributions inside PEMFC Catalyst Layer2010

    • Author(s)
      Takuto Araki, Tomoaki Ae, Ryo Kambayashi
    • Organizer
      21^<st> International Symposium on Transport Phenomena, IS05-02
    • Place of Presentation
      Kaohsiung, Taiwan
    • Year and Date
      2010-11-04
  • [Presentation] Measurements of Heat and Mass Transport Properties through PEMFC GDL2010

    • Author(s)
      Takuto Araki, Kohichi Ota, Haruki Kaneko, Nobuyoshi Tachibana
    • Organizer
      21^<st> International Symposium on Transport Phenomena, IS05-04
    • Place of Presentation
      Kaohsiung, Taiwan.
    • Year and Date
      2010-11-04
  • [Presentation] Simultaneous Measurement of Gas Diffusivity and Imaging of Liquid Water by X-Ray Computed Tomograpy In Micro Porous Media2010

    • Author(s)
      Takuto ARAKI, Shunsuke KONDO, Koichi OTA, Yasuyuki Omori,Haruki KANEKO, Kentaro UESUGI, Yoshio UTAKA
    • Organizer
      21^<st> International Symposium on Transport Phenomena, IS05-01
    • Place of Presentation
      Kaohsiung, Taiwan.
    • Year and Date
      2010-11-04
  • [Presentation] 周囲境界条件がPEFC ガス拡散層の物質輸送特性へ与える影響2010

    • Author(s)
      太田公一, 金子春樹, 荒木拓人
    • Organizer
      第47回日本伝熱シンポジウム, A124
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター.
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] 「二次元アグロメレート触媒層モデルを用いたPEFC 非定常解析2010

    • Author(s)
      阿江朋暁, 上村有輝, 官林亮, 荒木拓人
    • Organizer
      第47回日本伝熱シンポジウム, A132
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] 微細多孔体内のX 線ラジオグラフィーによる液水挙動可視化と酸素拡散特性の同時計測2010

    • Author(s)
      大徳忠史, 荒木拓人, 近藤俊介, 大森康由, 太田公一, 金子春樹, 上杉健太朗, 宇高義郎
    • Organizer
      第47回日本伝熱シンポジウム, E131
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] 含水時の炭素繊維質多孔体の熱伝導率測定とPEFC 内局所温度測定2010

    • Author(s)
      遠藤亮将, 荒木拓人, 大洞健治, 橘伸佳
    • Organizer
      第47回日本伝熱シンポジウム, E132
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] Measurement and Modelling of Heat and Mass transport characteristics inside PEMFC systems T.Araki2009

    • Author(s)
      T.Araki, So Manabe, Yuki Uemura, Kenji Ohora
    • Organizer
      7th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics
    • Place of Presentation
      Krakow, Poland.
    • Year and Date
      20090600
  • [Presentation] セラミックリアクタSOFC システムのサイクル効率計算および熱起動解析2009

    • Author(s)
      荒木拓人, 恩田和夫, 淡野正信, 藤代芳伸, 鈴木俊男, 水谷安伸, 岡田文男, 森昌史, 王臻偉, 菊地哲郎, 稲垣祐一郎
    • Organizer
      第18回SOFC 研究発表会, 216B
    • Place of Presentation
      科学技術館サイエンスホール(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2009-12-17
  • [Presentation] リブの影響を考慮した非定常カソード触媒層モデル2009

    • Author(s)
      上村有輝, 阿江朋暁, 眞鍋壮, 荒木拓人
    • Organizer
      第50回電池討論会 講演要旨集, 3E21
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2009-12-01
  • [Presentation] ScSZ 電解質セルによる中温水蒸気電解システムの電気分解効率2009

    • Author(s)
      王臻偉, 森昌史, 荒木拓人
    • Organizer
      第50回電池討論会 講演要旨集, 2G10
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2009-12-01
  • [Presentation] GDL の含水状態がPEFC 内熱物質輸送特性に与える影響2009

    • Author(s)
      大洞健治, 上村有輝, 橘伸佳, 荒木拓人
    • Organizer
      第50回電池討論会 講演要旨集, 1F12
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2009-12-01
  • [Presentation] カソード触媒層内の酸素拡散がPEFC 発電特性に及ぼす影響2009

    • Author(s)
      阿江朋暁, 上村有輝, 荒木拓人
    • Organizer
      日本機械学会2009年度年次大会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2009-09-12
  • [Presentation] ガス拡散層内の液水滞留を考慮したPEFC 非定常応答解析2009

    • Author(s)
      洗川拓也, 荒木拓人, 眞鍋壮
    • Organizer
      日本機械学会2009年度年次大会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2009-09-12
  • [Presentation] ガス拡散層の熱物質輸送特性2009

    • Author(s)
      大洞健治, 荒木拓人, 太田公一, 遠藤亮将
    • Organizer
      日本機械学会2009 年度年次大会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2009-09-12
  • [Presentation] 膜電極接合体界面の輸送抵抗がPEFC 非定常発電特性に及ぼす影響2009

    • Author(s)
      眞鍋壮, 上村有輝, 大洞健治, 荒木拓人, 恩田和夫
    • Organizer
      第46回日本伝熱シンポジウム, pp.583-584
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2009-06-04
  • [Presentation] GDL 中の液水滞留を考慮したPEFC非定常発電応答解析2009

    • Author(s)
      荒木拓人, 真鍋壮, 上村有輝, 洗川拓也,田川恒介
    • Organizer
      第16回燃料電池シンポジウム講演予稿集, pp.220-223
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2009-05-13
  • [Presentation] PEFC 内部の非定常水分輸送特性と温度分布2009

    • Author(s)
      眞鍋壮・田川恒助・山浦利雄・大洞健治・上村有輝・荒木拓人
    • Organizer
      平成21年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-03-18
  • [Presentation] Effect of Water Transport on PEMFC Transient Power Generating Characteristics2008

    • Author(s)
      Takuro Araki, So Manabe, Yuki Uemura
    • Organizer
      So Manabeand Yuki Uemura, 2008 Fuel Cell Seminar, GHT35c-7
    • Place of Presentation
      Phoenix, US (poster)
    • Year and Date
      2008-11-28
  • [Presentation] 供給ガス湿度変化時のPEFC 発電応答解析2008

    • Author(s)
      上村有輝, 眞鍋壮, 長濱光幸, 荒木拓人,恩田和夫
    • Organizer
      日本機械学会2008年度年次大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2008-08-05
  • [Presentation] 固体高分子形燃料電池内の熱物質輸送特性2008

    • Author(s)
      眞鍋壮, 上村有輝, 長濱光幸, 荒木拓人, 恩田和夫
    • Organizer
      第45回日本伝熱シンポジウム, D1504
    • Place of Presentation
      筑波国際会議場
    • Year and Date
      2008-05-22
  • [Presentation] 水分輸送特性がPEFC 非定常発電応答に与える影響2008

    • Author(s)
      荒木拓人, 真鍋壮, 上村有輝, 恩田和夫
    • Organizer
      第15回燃料電池シンポジウム講演予稿集, pp.161-164
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2008-05-14

URL: 

Published: 2012-02-13   Modified: 2016-04-21  

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