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  • 简介:论述了质子交换燃料电池热管理的重要性以及对电池性能的影响,指出了质子交换燃料电池热管理的设计要求,分析比较了目前燃料电池几种常用的冷却方式,介绍了燃料电池涉及电池温度的CFD模型以及温度控制仿真模型。

  • 标签: 燃料电池 质子交换膜燃料电池 热管理 数值模型
  • 简介:介绍了质子交换燃料电池(PEMFC)的结构、组成和工作原理,叙述了不同质子交换的来源、特点及导电性与参数的关系;对不同电极和电极催化剂性能作了评述;综述了目前几种氢的来源、优缺点及质子交换燃料电池有关问题的发展动向和前景.

  • 标签: 质子交换膜燃料电池 质子交换膜 电催化剂 膜电极 氢源 燃料电池
  • 简介:摘要:目前自然能源日益紧缺,环境保护现状不容忽视,直接甲醇燃料电池(DMFC)以其高效、环保、模块化、分布性强以及体积小、维护方便等特点而被认为是适应未来社会发展的一种绿色能源,并且越来越受到人们青睐。目前质子交换燃料电池电极制备主要有平板式聚合物电解质膜和圆管式聚合物电解质膜两种工艺。

  • 标签: 燃料电池   管状  膜电极
  • 简介:摘要:质子交换燃料电池(PEMFC)作为一种高效,清洁的能源设备,在航空航天,运载交通和便携移动设备等诸多领域具有良好的应用前景,目前在燃料电池领域中应用最多的是质子交换。但由于其成本过高且难以推广以及多用于生物柴油方面而受到限制等等问题导致燃料电池市场发展并不乐观,因此对质子交换薄膜的优化设计是未来研究方向之一,也是未来电池电动车发展的必然要求。

  • 标签: 质子交换膜燃料电池 电堆 结构
  • 简介:一、燃料电池技术简介1.燃料电池原理及分类燃料电池(FuelCell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能"储电"而是一个"发电厂"。原则上只要反应物不断输入,反应产物不断排除,燃料电池就能连续地发电。

  • 标签: 燃料电池车 石墨板 复合板 氢能源 燃料电池技术
  • 简介:建立了一个具有蛇形通道,采用Nafion117单体质子交换燃料电池的三维数学模型,该模型同时考虑了流动、传热、传质、电化学动力学和多组分传输现象.通过求解传输方程组,并耦合电化学动力学方程,获得了电池的极化性能曲线和电池内部的反应物浓度、温度、速度分布.计算结果表明,增加电极孔隙率、提高电池运行温度和压力有助于改善电池性能.估算的极化性能与文献中的实验数据基本符合.分析了运行条件对电池性能的影响.

  • 标签: 质子交换膜燃料电池 电池性能 极化性能 电化学动力学 运行温度 电极
  • 简介:针对新型抗水淹电极(AFE)质子交换燃料电池(PEMFC),通过均相模型描述催化层结构,建立了阴阳极板、流道、扩散层、催化层和质子交换的完整PEMFC模型。提出了描述新型抗水淹电极质子交换燃料电池的数学模型,用液态水饱和度分布和抗水淹电极内二甲基砩油含量来修正反应气体有效扩散系数和电化学反应速率方程,模拟液态水堵塞传质通道和淹没电极有效面积的影响。试验和模拟计算都反映出抗水淹电极提高了高电流密度输出时的电池性能,应用仿真模型预测了催化层内DMS含量对电池性能的影响。

  • 标签: 质子交换膜燃料电池 数值模拟 两相流 水传递
  • 简介:燃料电池技术是一种先进的清洁能源技术,燃料电池能够将燃料的化学能直接转化为电能,伴随高效率、无污染和长寿命等特点。此外,燃料电池发电是继水力发电、火力发电和核能发电之后的第4类发电技术。燃料电池根据电解质的类型划分为质子交换燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC).

  • 标签: 氢能源 辅助系统 加氢站 质子交换膜燃料电池 燃料电池电动汽车 产业化
  • 简介:双极板是质子交换燃料电池的关键部件之一,在燃料电池中主要起分隔氧化荆与还原荆、使生成的水顺利排出、分隔电池堆中的每个电池和收集输送电流的作用。质子交换燃料电池双极板的成本与性能对推进燃料电池的产业化进程有很大影响。双极板材料主要有无孔石墨材料、金属或合佥材料以及各种复合材料,针对这些双极板材料的优缺点进行了比较。流场设计目前采用较多的是蛇形流场,其它的还有网格状流场、叉指形和肺形等。

  • 标签: 燃料电池 质子交换膜 双极板
  • 简介:【摘要】随着氢燃料电池汽车的推广应用,燃料电池电堆的测试技术成为研究热点。为了合理评价燃料电池电堆性能及可靠性,本文从标准出发,梳理了国内燃料电池电堆的测试标准,提出了面向燃料电池电堆的测试方法,该体系涵盖了燃料电池电堆的性能、安全性、环境适应性、耐久性等。该体系的建立有利于燃料电池电堆企业及科研机构充分评估产品性能,促进燃料电池电堆产业化发展。

  • 标签: 燃料电池电堆测试 测试标准 测试方法
  • 简介:从分子运动理论出发,考虑扩散层对传质影响,按照扩散规律,建立一定的模型,对氢氧质子交换燃料电池的阴极和阳极极限电流进行了理论研究和具体计算。结果表明:极限电流都随扩散层厚度的增加而显著下降。在温度为60℃、压强为1个标准大气压的标准状态下,扩散层厚度为零时,氢气和氧气的极限电流密度最大分别为2.18×10^5A/cm^2与5.45×10^4A/cm^2;当扩散层厚度为0.2mm时,极限电流密度分别降至1.5×10^3A/cm^2和2.2×10^2A/cm^2。

  • 标签: 燃料电池 扩散层 分子运动 极限电流密度
  • 简介:摘要燃料电池技术最近成为最热门的技术之一,引起了各大汽车公司的投资兴趣。其兴趣点在高效率和低污染。聚合物质子交换燃料电池(PEMFC)是最适合在汽车中使用的燃料电池类型,得益于它的低能耗与高能量密度。然而,关于质子交换燃料电池工作稳定性的研究多集中于物理过程以及宏观角度,如燃料电池低温启动的功率输出稳定性的研究,燃料电池堆温度控制问题,燃料电池与其他电源串联能量分配合理性问题等,但是这些研究的出发点都是燃料电池的对外输出的稳定性,仿真软件也是基于Matlab/simlink的电路仿真,很少有专家以燃料电池内部化学反应机理为出发点展开研究,即从微观角度的研究,基于此,本文重点分析国内外专家学者对燃料电池工作过程的仿真的进展,以期为燃料电池工作稳定性的深入研究提供可行性建议。

  • 标签: 燃料电池 PEMFC 工作过程 仿真
  • 简介:运用基于商用计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,CFD)软件Fluent及其质子交换燃料电池模块,建立质子交换燃料电池三维稳态数学模型,考察了电极中阴极扩散层孔隙率和厚度对燃料电池性能的影响.通过对扩散层内部三维流场的分析,验证了阴极扩散层孔隙率和厚度的变化对反应气体从流道到扩散层和催化层的气体扩散量的影响以及对扩散层和流道内液态水的排出情况的影响,进而影响了燃料电池电化学反应的活跃程度和电池整体性能.在Fluent软件环境下通过对比扩散层不同孔隙率和厚度下的内部流场及电池性能,选择合适的参数可以显著改善扩散层的传质特性,使燃料电池获得最佳性能.

  • 标签: 质子交换膜燃料电池 扩散层 FLUENT 数值仿真
  • 简介:质子交换燃料电池的水管理是影响其性能的重要因素之一。电池水管理的目的就是要实现尽可能高的的水合程度,降低的阻抗。为了更好实现以上目标,文中建立了电池水传输模型,基于模型利用工程逼近分析方法,分析了阴阳极湿度、反应气体流量对的水含量和阴阳极水分压的影响。仿真结果通过与其他模型相比较,取得了一致的结果,因此也证明了该模型的有效和实用性.基于以上的分析结果为建立简化的水含量控制模型和实现水管理的控制目标奠定基础,

  • 标签: 质子交换摸燃料电池(PEMFC) 水管理 膜的水含量 模型
  • 简介:质子交换燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCells,PEMFC)的内部环境是影响电堆性能及寿命的重要因素,针对风冷式燃料电池运行特点,在分析燃料电池温、湿度环境控制方式的基础上,研究了反应风速对系统湿度特性的影响,提出了反应风速与温度对湿度进行联合控制的方式,并通过3kW小型燃料电池样机实验,验证了该方法的可行性。

  • 标签: 质子交换膜燃料电池 湿度调节 风冷式
  • 简介:针对直流道质子交换燃料电池阳极,建立二维稳态的数学模型研究流道和电极内的流动和传质特性.模型采用通用Darcy定律来描述多孔介质与非多孔介质区域的流体流动,可以模拟沿流动方向上的物质变化情况,并探讨进口速度、进口氢气质量分数和催化层厚度对质量传输的影响.结果表明:增大进口速度、增加进口氢气质量分数、降低催化层厚度有利于氢气的质量传递.

  • 标签: 燃料电池 质子交换膜 传质 速度分布
  • 简介:摘要:工程实践设计过程中,以质子交换作为燃料电池是机车的供氢系统。通过对多种储氢方式研究,选定70MPa压力等级作为储氢容器。再结合车载供氢系统功能和需求设计出合理的管路,同时明确了供氢管路中的各部件组成。

  • 标签: 质子交换膜 燃料电池 机车供氢系统 设计
  • 简介:通用汽车公司在底特律举办的北美国际汽车展上展示的一款Sequel燃料电池概念车可以在10s内从零起步加速到近100km/h,一次加燃料可行驶480km,功率达到72kw。这辆汽车的“油箱”可以储存8kg的氢气,而制造厂商已经用千瓦而不是马力来正式标示这辆汽车的功率。Sequel意为后继者,它也确实将成为内燃发动机的真正后继者。

  • 标签: 质子交换 膜技术 燃料电池概念车 北美国际汽车展 通用汽车公司 内燃发动机
  • 简介:以联萘二酐、磺化二胺和含咪唑基团的非磺化二胺单体为原料,制备了一系列高相对分子质量的磺化聚酰亚胺,该类聚合物具有优异的溶解性和良好的成性.得到的质子交换具有优异的水解稳定性.苯并咪唑碱性基团的存在提高了磺化聚酰亚胺质子交换的溶胀稳定性和热稳定性、降低了的甲醇透过率.质子导电率测试结果表明,IEC值为2.55mequiv·g^-1的室温条件下的质子导电率为0.121S·cm^-1,高于在相同测试条件下Nation117质子导电率(0.09S·cm^-1).

  • 标签: 燃料电池 质子交换膜 磺化聚酰亚胺 苯并咪唑 稳定性