Brennstoffzellen-Online-RechnerFuel Cell Online Calculator

Der Brennstoffzellen-Onlinerechner dient der überschlägigen Berechnung von Kennzahlen eines PEM- Brennstoffzellenstacks und der Vergleichsrechnung von Stacks aus umgeformten und gefügten Metallbipolarplatten (Metall-BIP) mit Stacks aus kohlenstoffbasierten Bipolarplatten (C-BIP), jeweils mit innenliegendem Kühlflowfield.
 
Bitte beachten Sie, dass die erforderlichen Eingangsvolumenströme als unbefeuchtete Trockengasströme und in Normlitern pro Minute, bei Standardbedingungen, berechnet werden. Von den Standardbedingungen abweichende Drücke und Temperaturen, sowie eine Befeuchtung der Gase, sind ggf. separat zu berücksichtigen.
 
Wichtig: Verwenden Sie zur Eingabe den Punkt als Dezimaltrennzeichen:
Richtig: 3.141 Falsch: 3,141
 
Berechnung von Eingangsvolumenströmen und Leistungsdaten des Stacks
 

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Aktive Zellfläche [cm²]			Stöchiometrie Kathode [-]
Zellstromdichte [A/cm²]			Stöchiometrie Anode [-]
O2-Anteil im Kathodengas [%]			H2-Anteil im Anodengas [%]
Zellenanzahl [-]
Optionale Angaben:
Einzelzellspannung (Last) [V]			Einzelzellspannung (Leerlauf) [V]
Volumenstrom Kathodengas [Nl/min]			Volumenstrom Anodengas [Nl/min]
Wasserproduktion [g/min]			Abwärmeproduktion [W]
Stackleistung (Last) [W]			Stackspannung (Leerlauf) [V]
Stackstrom (Last) [A]			Stackspannung (Last) [V]

 

Berechnung von Stackvolumen und Leistungsdichte des Stacks:
Vergleich von Metallbipolarplatten und Carbonbipolarplatten

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Anodenflowfield: Kanalhöhe [mm]			Kathodenflowfield: Kanalhöhe [mm]
Kühlflowfield: Kanalhöhe [mm]			Anteil der aktiven Zellfläche an der Bipolarplattenfläche [%]
Blechdicke (Metall-BIP) [mm]			Mindesttrennwandstärke für H2-Dichtigkeit (C-BIP) [mm]
Weitere Schichtdicken pro Zelle (z.B. bei geklebten/ gelöteten BIP oder Bipolarplatten mit mehr als 3 Flowfields) [mm]			Dicke MEA [mm]
Stromabnehmerplatte Anode: Dicke incl. erstes Anodenflowfield [mm]			Stromabnehmerplatte Kathode: Dicke incl. erstes Kathodenflowfield [mm]
Isolation Endplatte-Anode: Dicke in [mm]			Isolation Endplatte-Kathode: Dicke in [mm]
Dicke Endplatte Anodenseite [mm]			Dicke Endplatte Kathodenseite [mm]
Bauhöhe Stack (Metallbipolarplatten) [mm]			Bauhöhe Stack (C-Bipolarplatten) [mm]
Grundfläche Stack [cm²]
Stackvolumen Metallstack [liter]			Stackvolumen Carbonstack [liter]
Leistungsdichte Metallstack [kW/liter]			Leistungsdichte Carbonstack [kW/liter]

This fuel cell online calculator performs approximate calculations of PEM fuel cell stacks and comparative calculations for stacks based on stamped and joined metal bipolar plates (Metal-BIP) and on carbon-based bipolar plates (C-BIP), considering internal coolant flow fields for each BIP type.
 
Please note, that the input volume flows are calculated as non-humidified dry gas volume flows and in norm-litres per minute, at standard conditions. Stack operating conditions deriving from standard conditions in terms of pressure, temperature, humidity etc. have to be recalculated according to that.
 
Very important: please use the dot as decimal separator:
Correct: 3.141 wrong: 3,141
 
Calculation of input volume flows of fuel and oxidant and stack performance calculation
 

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Active Cell Area [cm²]			Stoichometry of Cathode Flow (Air/O2) [-]
Electric Current Density [A/cm²]			Stoichometry of Anode Flow (H2) [-]
O2-Concentration within Cathode Flow [%]			H2-Concentration within Anode flow [%]
Number of Cells in the Stack [-]
Optional Input:
Single Cell Voltage (under load) [V]			Single Cell Voltage (OCV) [V]
Volume flow: Cathode Gas [Nl/min]			Volume flow: Anode Gas [Nl/min]
Water Production (under load) [g/min]			Production of Excess Heat [W]
Electric Stack Power (under load) [W]			Stack Voltage (idle) [V]
Electric Stack Current (under load) [A]			Stack Voltage (under load) [V]

 

Calculation of Stack Volume and Power Density:
Comparation of stamped Metal Bipolar Plates and Carbon-based Bipolar Plates

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Anode Flow Field: Channel Depth [mm]			Cathode Flow Field: Channel Depth [mm]
Coolant Flowfield: Channel Height [mm]			Percentage of the Active Cell Area on the Overall Bipolar Plate Area [%]
Thickness of Sheet Metal (Metal-BIP) [mm]			Minimum Wall Thickness for being H2-tight (C-BIP) [mm]
Thickness of Additional Layers per Cell (E.g. witin glued / brazed BIP or bipolar plates with more than three flowfields) [mm]			Thickneess of MEA [mm]
Anode Current Collector Plate: Thickness including first Anode Flowfield [mm]			Cathode Current Collector Plate: Thickness including first Cathode Flowfield [mm]
Thickness of Electrical Isolation: Endplate - Anode Current Collector Plate [mm]			Thickness of Electrical Isolation: Endplate - Cathode Current Collector Plate [mm]
Thickness of End Plate (Anode Side) [mm]			Thickness of End Plate (Cathode Side) [mm]
Overall Height of Stack (from metal bipolar plates) [mm]			Overall Height of Stack (from carbon bipolar plates) [mm]
Base Area Stack [cm²]
Volume of Metal-Stack [litre]			Volume of Carbon-Stack [litre]
Power Density Metal-Stack [kW/liter]			Power Density Carbon-Stack [kW/liter]