小型氫-空燃料電池的結(jié)構(gòu)及其性能的研究.pdf

1、小型氫-空燃料電池要市場(chǎng)化，必須簡(jiǎn)化系統(tǒng)。本文以我們實(shí)驗(yàn)組所研發(fā)出來的三合一膜電極為基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合小型化、實(shí)用化的要求，提出了簡(jiǎn)單、易于操作的電池結(jié)構(gòu)。
　　 主要研究方法是，去除電池的控溫系統(tǒng)、增濕系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，設(shè)計(jì)不同的流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)并在室溫下研究其電池性能。
　　 首先，本文講述了EMA膜電極的制備過程和整個(gè)電池的設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)的測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行說明。
　　 其次，研究流場(chǎng)板類型對(duì)氫氣分布的影響。設(shè)計(jì)了

2、自己的蛇形流場(chǎng)板和直通道流場(chǎng)板，組裝兩個(gè)電池堆。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，我們?cè)O(shè)計(jì)的直通道流場(chǎng)比蛇形流道好，它有利于小型氫-空燃料電池的氫氣分布。該流場(chǎng)板采用平行流道，有利于組裝多片電極。
　　 再次，研究不同的直通道流場(chǎng)板對(duì)電池堆水熱平衡的影響。第一，設(shè)計(jì)兩種不同尺寸的流場(chǎng)板，組裝電池堆A電池（流場(chǎng)板規(guī)格2.4cm×12.4cm×3mm）和B電池（流場(chǎng)板規(guī)格3.4cm×8.9cm×4mm），結(jié)果表明，兩個(gè)電池性能都較穩(wěn)定，各單節(jié)電池電壓的

3、分布也比較均勻，但是總的來說是A電池性能較好，即流場(chǎng)板規(guī)格為2.4cm×12.4cm×3mm，有利于小型氫-空燃料電池的水熱平衡。第二，設(shè)計(jì)了兩種不同槽深的流場(chǎng)板，通過組裝電池堆A 電池(陰極槽深2mm)和C電池(陰極槽深2.5mm)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩種流場(chǎng)板保持水平衡的能力差不多；而在高電流時(shí)，使用2.5mm的槽深好于使用2mm的槽深，即增加槽深有利于小型燃料氫-空燃料電池的熱平衡。
　　 最后，組裝了一個(gè)最佳結(jié)構(gòu)的的電池堆，研