Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Konstruktion av lättvikts-gavel till bränslecell
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2011 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Design of light weight end plates for fuel cell (English)
Abstract [sv]

Examensarbetet som behandlas i rapporten har utförts i samarbete med Powercell Sweden AB samt KTH. Powercell Sweden AB är ett företag som utvecklar och säljer bränsleceller för vätgas. Deras bränsleceller är utformade och konstruerade för att sitta i mobila applikationer. Den senaste bränslecellen som utvecklas och som examensarbetet behandlar är planerad att sitta i Volvos lastbilar. Där ska de fungera som en extra energikälla och därmed kan exempelvis tomgångskörningstider minskas. I projektet har en studie av bränslecellens gavlar genomförts för att förbättra dem på flera punkter. Huvudmålen med arbetet har varit att: Reducera vikten Förbättra prestanda och tryckfördelning över cellerna Konstruera gavlar för masstillverkning Föreslå en kostnadseffektiv tillverkningsmetod. För att utvärdera det koncept som valdes under den första designfasen av projektet tillverkades en prototyp av gavlarna. Genom att använda kompositmaterial i gavlarna minskades vikten från ca 11 kg per styck till 1,6 kg. En ny metod för att fästa gavlarna runt bränslecellsstacken utvärderades i prototypen. Band av rostfritt stål med ett lås som kunde variera spänningen i banden användes för att dra ihop cellerna och skapa det krävda kontakttrycket. Banden löpte över bågar som fördelade kraften från banden över hela kontaktytan. Bränslecellen med de nya gavlarna testades förutom i testcell även i KTH:s fordon Spiros som deltog i tävlingen Shell Eco Marathon. Tävlingsresultatet blev 60 km/kWh vilket är svenskt rekord i klassen Urban Concept som Spiros deltog i. Spännband som metod för att montera gavlarna valdes att gå vidare med då prototyptesterna var lyckade. Dessa tillsammans med den framtagna och testade bågprofilen från prototypgavlarna användes som grund vid vidareutvecklingen av konceptet. Slutkoncepten är en anpassning av prototypen till gjutning. Detta för att tillåta låga tillverkningskostnader och tider.

Abstract [en]

The thesis work has been carried out in collaboration with Powercell Sweden AB and KTH. Powercell Sweden AB is a company which develops and sells fuel cells operated on hydrogen. Their fuel cells are designed for mobile applications. The latest fuel cell which is under development is the one covered in this thesis and it is also planned to be used in Volvos trucks. It is meant to work as an extra energy source and thereby decrease idling. A study has been made of the fuel cells end plates to improve them on several points. The main goal of the project has been to: Minimize the weight Improve pressure distribution and performance Design for large production volumes Suggest a cost-effective manufacturing method. To evaluate the concept selected from the first design phase, a prototype was made of the end plates. Composite material was used in the end plates which resulted in a weight reduction of them from 11 kg to 1,6 kg each. A new method to mount the endplates to the fuel cell stack was evaluated in the prototype. Stainless steel strips with locks were used to pull the endplates together and compressing the fuel cell stack to desired pressure. The locks could be tightened gradually. The steel strips were placed over arches mounted on the end plates. This was to give uniform distribution of the pressure. The fuel cell with the prototype end plates was tested and evaluated both in lab and in KTH:s vehicle Spiros which competed in the Shell Eco Marathon race. The race result was 60 km/kWh and it is Swedish record in the Urban Concept class that Spiros participated in.Since the prototype tests were very successful, the method using steel strips was kept for the final concepts. The geometries of the arches were used as reference for the development of the final concepts. The final two concepts is an adaption of the prototype end plates to molding. This is to allow low manufacturing cost and time.

Place, publisher, year, edition, pages
2011. , 69 p.
Series
MMK 2011:54 MKN 051
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-49601OAI: oai:DiVA.org:kth-49601DiVA: diva2:459863
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-10-15 Created: 2011-11-28 Last updated: 2015-10-15Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Design of light weight end plates for fuel cell(3566 kB)102 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3566 kBChecksum SHA-512
40b8dec96d4caf4e4091e089905bbba968f595f4af99061b7cc20a4fc7783ca76971b385f0d93f452f8e763e7c0b6ad2c2c2be48167b664008ae0dae73b83eca
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 102 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 86 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf