正文內容

質子交換膜燃料電池-資料下載頁

2026-04-23 04:41本頁面

　　

【正文】的電化學反應 222 212222 OeHOHeHH ??????? ???? ???? 氫氣供應不足2）氧化劑氧氣供應不足時，在陰極側：正常電化學反應反極時的電化學反應 222 222221 HeHOHHeO ?????? ????? ???? 氧氣供應不足時即由燃料電池過程（將化學能轉變為電能）轉變為消耗電能，將氧由陰極室遷移到陽極室的過程。此時，電池組輸出的電流不變，但工作電壓變為： ? ?ijVVV njij ??? ?? 1其中， Vi包括： 1）陰極氧還原過電位， 2）陽極析氧過電位， 3）歐姆過電位， 4）由兩室氧濃度差引起的濃差過電位。 1）與 3）的值和按燃料電池工作時一致，依據電池工作電流密度的大小，在 ~ 。如用電壓表測量第 i節單電池的電壓 , 可以發現它從按電池工作的正常電壓（如 ~）逐漸下降 , 降到 “ 0”后逐漸變負，依據電流密度將可到 ~。因此，電池組的總電壓下降 ~。因發生惰性氣體累積或燃料、氧化劑供應不足等導致第 i節單電池電壓從正到負的變化過程稱之為 “反極” 。如電池組發生反極后仍讓它繼續運行，則第 i節單電池在氫室析出氧氣，經電池組共用管道進入其相鄰單電池，導致電池組電壓大幅度下降。嚴重時會由于氫氧混合在電池組共用管道或單電池內氣室發生爆炸而破壞電池組。在 PEMFC電池系統中發生某及節單電池燃料或氧化劑供應不足的原因主要有： 1）供氣系統故障：如氫氣的減壓穩壓器突然失效，空壓機故障導致供氣量減少或停止工作等。如此時電池組對外輸出不斷開，電池組內一定會發生某節單電池首先反極。 2）電池排氣系統故障或原料氣純度不匹配：如氫氣排氣電磁閥失靈，導致氫氣長時間無排放，或原設定排氣量不適應偶然使用過低濃度的反應氣。這種情況一旦發生，將會引起電池組某節單電池由于惰性氣體積累而首先發生反極。 2）電池排氣系統故障或原料氣純度不匹配：如氫氣排氣電磁閥失靈，導致氫氣長時間無排放，或原設定排氣量不適應偶然使用過低濃度的反應氣。這種情況一旦發生，將會引起電池組某節單電池由于惰性氣體積累而首先發生反極。 3）雙極板流場加工不均勻： MEA制備的不均勻性、組裝時密封件變形和 MEA壓深的不均勻性等導致電池組內各單電池阻力分配不均勻。一旦出現阻力過大或過小的電池，在電池組高功率運行或過載時，阻力過大的單電池可能會出現反極。 4）反應氣體流速過低：對于 PEMFC，一般會存在部分或大部分電化學反應生成液態水，反應氣室內為兩相流。若流場設計時不能確保反應氣具有一定的線速度（如 5m/s)，即反應氣流速過低，不能及時將液態水吹出電池，導致液態水在某節電池中積累，特別是在電池的出口處積累，導致該節電池阻力過大，嚴重時不能獲得充足的氧化劑的供應而出現反極。所以，流道的設計和加工制做，關鍵部件的制備和組裝工藝質量，及電池的運行管理等對于電池的安全運行是至關重要的。特別應加強電池的檢測與控制，避免發生由于反極而導致的電池失效事故。因為電池組的某節出現反極時，它實際上變成了電池組的負載，其工作電壓由正常發電時的正值變為負載時的負值，即電壓變化必定通過 “ 0”V點。因此，可以檢測電池組內電池的電壓，一旦某節電電池的工作電壓達到 “ 0”V，立即切斷電池的負載，則這種反極導致電池組失效的事故即可以避免。但由于電池組內各單電池的氣室容積都比較小（一般在毫升級），當以空氣為氧化劑或重整氣為燃料時，這種反極過程為秒級，因此，要求巡檢儀應在幾十毫秒到幾百毫秒內發現異常并完成切斷電池負載的操作任務。：質子交換膜在 PEMFC中除了傳導質子外，還起分隔燃料與氧化劑的作用。如果質子交換膜局部破壞，會導致燃料與氧化劑的混合，在電催化劑作用下將發生燃燒與爆炸，燒毀電池組內某節或幾節電池，導致電池組失效。交換膜破壞的原因主要有： 1）熱點擊穿 2） MEA制備時機械損傷與反應氣壓力波動 3）膜的含水量急劇變化導致膜損傷目前組裝 PEMFC電池組廣泛采用的交換膜 (如Nafion膜 )尺寸穩定性較差，膜吸水時要溶脹，失水時收縮，變化幅度高達 10%~20%。若 MEA制備條件不合適，或在電池啟停過程中引起膜的水含量大幅度急劇變化，或電池運行過程中預增濕能力不足，會導致 MEA中膜的尺寸急劇變化而破壞。 PEMFC在冷熱電聯供系統中的應用供應電力冷卻水供熱或生活熱水冷量可用壓縮式制冷等產生作業：你認為現有發電技術存在的主要不足是什么 ? 你認為應如何解決 ? 請在提交作業的同時 , 將電子文件發到 : 謝謝 !

點擊復制文檔內容

教學課件相關推薦

質子交換膜燃料電池-資料下載頁

直接甲醇燃料電池-資料下載頁

燃料電池材料研究進展-資料下載頁

氫燃料電池原理-資料下載頁

固體氧化物燃料電池-資料下載頁

燃料電池汽車(ppt33頁)-資料下載頁

燃料電池電動汽車ppt課件-資料下載頁

燃料電池與制氫ppt課件-資料下載頁

電極反應動力學燃料電池-資料下載頁

氫燃料電池行業研究-資料下載頁

氫化燃料電池外文翻譯-資料下載頁

燃料電池產業發展綜述-資料下載頁

燃料電池及其前景展望-資料下載頁

燃料電池汽車在路上-資料下載頁

氫化燃料電池外文翻譯-資料下載頁

燃料電池產業發展綜述-資料下載頁

質子交換膜燃料電池-在線瀏覽

質子交換膜燃料電池-閱讀頁

質子交換膜燃料電池(文件)

質子交換膜燃料電池-全文預覽

質子交換膜燃料電池-預覽頁