氢燃料电池电堆膜电极封装伺服热压机由哪些结构组成? 中性燃料电池电极反应式
膜电极(MEA)基本结构?
膜电极是氢燃料电池的核心组件,是燃料电池动力的根本来源,其成本占据燃料电池电堆的70%,占据燃料电池动力系统的35%。亚南膜电极参与了国家863计划《燃料电池应急备用电源中试规模的制造及运行》项目的研究开发,项目于2016年顺利通过国家科技部验收,
福建亚南膜电极具有如下重要特性:
1.功率密度高:最高可达1.17W/cm2@0.60V;
2.铂使用量低:铂使用量为0.40mg Pt/cm2;
3.可低湿度运行;
燃料电池组成结构?
燃料电池的主要构成组件为:电极(Electrode)、电解质隔膜(Electrolyte Membrane)与集电器(Current Collector)等。 (福建亚南集团为清洁能源解决方案供应商,致力于氢能燃料电池产业化的企业。亚小南为您解答4000-080-999)
1、电极
燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所,其性能的好坏关键在于触媒的性e68a84e8a2ad62616964757a686964616f31333365666231能、电极的材料与电极的制程等。
电极主要可分为两部分,其一为阳极(Anode),另一为阴极(Cathode),厚度一般为200-500mm;其结构与一般电池之平板电极不同之处,在于燃料电池的电极为多孔结构,所以设计成多孔结构的主要原因是燃料电池所使用的燃料及氧化剂大多为气体(例如氧气、氢气等),而气体在电解质中的溶解度并不高,为了提高燃料电池的实际工作电流密度与降低极化作用,故发展出多孔结构的的电极,以增加参与反应的电极表面积,而此也是燃料电池当初所以能从理论研究阶段步入实用化阶段的重要关键原因之一。
目前高温燃料电池之电极主要是以触媒材料制成,例如固态氧化物燃料电池(简称SOFC)的Y2O3-stabilized-ZrO2(简称YSZ)及熔融碳酸盐燃料电池(简称MCFC)的氧化镍电极等,而低温燃料电池则主要是由气体扩散层支撑一薄层触媒材料而构成,例如磷酸燃料电池(简称PAFC)与质子交换膜燃料电池(简称PEMFC)的白金电极等。 [4]
2、电解质隔膜
电解质隔膜的主要功能在分隔氧化剂与还原剂,并传导离子,故电解质隔膜越薄越好,但亦需顾及强度,就现阶段的技术而言,其一般厚度约在数十毫米至数百毫米;至于材质,目前主要朝两个发展方向,其一是先以石棉(Asbestos)膜、碳化硅SiC膜、铝酸锂(LiAlO3)膜等绝缘材料制成多孔隔膜,再浸入熔融锂-钾碳酸盐、氢氧化钾与磷酸等中,使其附着在隔膜孔内,另一则是采用全氟磺酸树脂(例如PEMFC)及YSZ(例如SOFC)。
3、集电器
集电器又称作双极板(Bipolar Plate),具有收集电流、分隔氧化剂与还原剂、疏导反应气体等之功用,集电器的性能主要取决于其材料特性、流场设计及其加工技术。
氢氧燃料电池的组成结构
以氢气作燃料、氧气作氧化剂的一类燃料电池。氢氧从外部通过管道输入电池进行电化学反应并输出电能。氢氧燃料电池的理论比能量达3600瓦·时/公斤。单体电池的工作电压一般为0.8~0.97伏,为了满足负载所需的工作电压,往往由几十个单体电池串联成电池组。
为维持电池的正常运转,须持续供应氢和氧,及时排除反应产物(水)和废热。电池组由以下几部分组成:①氢氧供给分系统:航天器携带的氢和氧采用超临界液态贮存,可缩小贮罐体积,解决失重条件下气、液态的分离问题,但要求贮罐绝热性能好、耐低温、耐高压(氧罐为6兆帕、氢罐为3~3.5兆帕)。②排水分系统:主要有动态排水和静态排水两种方式。前者把带有水蒸气的氢气循环输送到冷却装置,使水蒸气冷凝成水进行分离;后者依靠多孔纤维编织材料(如灯芯)将冷凝后的水吸附出来,又称灯芯排水。电池组排出的水经净化后可供航天员饮用或作冷却剂。③排热分系统:电池组通过冷却剂(如乙二醇水溶液)循环,将废热带到辐射器向外排放,以维持电池组正常工作的温度范围。④自动控制分系统:包括电池组工作压力、温度、排水与排气、电压、安全和冷却液循环等的控制与调节。所测量的参数传送到航天员座舱的显示器或由遥测设备发回地面。当电池组出现故障时,自动切换到备份电池组供电。
燃料电池亚南膜电极组件(MEA)?
膜电极组件(MEA)是质子交换膜(PEM)燃料电池的核心。它包含促进燃料通过电化学过程转化为电能所必需的物质。 它由两侧配有电极的聚合物电极膜组成。氢气从一侧(阳极)进入,与催化剂反应后分离为质子和电子。质子穿过膜到达另一个电极(阴极)。在这里与氧气合成,并在催化剂的作用下生成水。无法穿过质子交换膜的电子会从燃料电池中流出,用于产生电能。
亚南致力于氢能燃料电池膜电极生产的企业,亚南集团作为清洁能源解决方案供应商,是福建省第一家也是唯一一家致力于氢能燃料电池膜电极生产的企业