燃料電池工作原理特點分類

1、燃料電池工作原理特點分類燃料電池楚一種電化學裝胃.是一個小羽“發(fā)電廠”叫燃料電池佈有分別充滿電解液的陽陰兩電極，在兩電極間山兒冇滲透性的薄膜所構成。氫氣由陽扱進*供給燃料，魚氣或空氣）山陰極進入電池°耳工作眾理.是利用質(zhì)子交換喚技術，也就是在摻朵催化劑的質(zhì)r交換膜作出下，彳吏氫氣任陽極被催化分解為質(zhì)子，這吐質(zhì)子通過嚴子交換膜到達陰概.在此分解過釋屮，氫氣樣族出電f通過負棧被引出到陽極，由此產(chǎn)生電能°也可珅解為熾料電池工作原珅肚電池內(nèi)部的氮與空氣中的氧在僅化和件用下發(fā)生化學反八名生成水的同時產(chǎn)生電流的過程，也可理解為堆電解水逆反應叫燃料電池的工作原理如圖L1所朋"S

2、1.1燃料業(yè)池丁柞原理S1.1燃料業(yè)池丁柞原理利用燃料電池的工作原理，只耍不斷補充燃料燃料電池便陡持續(xù)運年提供電能。目前.金球已有公司研制出了小型裝載燃料的燃料電池”但是在儲存燃科方面技術并不成鶴，造成燃料電池性能發(fā)生老化.存命減輻，因此，這頊研究厲在不斷改進中（叫1.2.2燃料電池的優(yōu)缺點1.2.2.1燃料電池的優(yōu)點(1) .能呈轉(zhuǎn)換效率高。燃料電池轉(zhuǎn)化能量時，不受熱機原理中R諾循環(huán)的限制，使得電池的發(fā)電效率達到約40%.其電熱比大于10,在發(fā)電過程中產(chǎn)生電熱聯(lián)共局面.H總能昴轉(zhuǎn)恢效率接近90%,因此在孤島上可以發(fā)電，供孤島使用。(2) .可靠性好。燃料電池內(nèi)部關鍵材料較少，不會出現(xiàn)內(nèi)部轉(zhuǎn)動

3、零件損壞而導致重人事故發(fā)生，因此操作簡單，可靠性穩(wěn)定。(3) .利于環(huán)保。燃料電池產(chǎn)物為無污染的水，可降低污染大氣與壞境的有害物質(zhì).除此之外，與普通電廠相比較所產(chǎn)生的噪聲較少?？稍诔鞘袃?nèi)作為電源對城市供電.(4) .穩(wěn)定性島。燃料電池受負較與容量變化的影響不人，效率相對穩(wěn)定，可持續(xù)發(fā)電，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定。(5) .燃料選擇范圍大根據(jù)燃料電池工作原理，只要空氣極與燃料極兩端通入含有出與02的氣體便可.此外，利用自然界的太陽能及風力等可再牛能源提供的電丿J,可用來將水電解產(chǎn)生氫氣，再供給至燃料電池，如此亦可實現(xiàn)完全零推放的能源系統(tǒng)。(6) .建廠時間短，占地面積小，靈活性大.燃料電池污染極小，內(nèi)部

4、零件少,可靠近用戶建立發(fā)電廠，從而減少輸電費用，減小輸電途中的消耗，更大提高利用種21.1.2.2.2燃料電池的缺點(1) .燃料電池制作成木較高。PEMFC中質(zhì)子交換腹，鉗觸媒都是必需的較昂貴材料.(2) .反應/啟動性能校差。燃料電池的反應啟動速度比較遲緩"(3) .不能直接利用碳氫籌有機燃料。除甲醇外，都需要經(jīng)過轉(zhuǎn)化器來轉(zhuǎn)化破氫化合物燃料，才能被電池利用。(4) .老氣存儲受限，尚不具備商業(yè)利用價值。(5) .氫氣燃料基礎設施不到位。氫氣已被工業(yè)利用多年并且規(guī)模龐大，但是,作為新興能源使用的氫燃料充氣詁僅有少電，處于示范推廣階段，目前跟不上商業(yè)時代的步伐W1.2.3.燃料電池的

5、分類1.2. 3.1按燃料電池的工作溫度分類依據(jù)工作溫度，燃料電池可分為高溫型、中溫型、低溫型三類，其工作溫度分別是：當溫度3009時，屬于離鎰型燃料電池；當溫度處于15（rc300t?時，屬于屮溫里燃料電池；當溫度Vi5（rc時，屈于低溫型燃料41池冋。1.2. 3.2按燃料電池的燃料種類分類燃料電池按照燃料種類主體上可分為直接型、間接型和再生型等三種切.1）氫燃料電池氫燃料電池是使用氫化學元素，制成儲存能燉的電池。它行進加速性良好、燃料更好適應環(huán)境，在低溫條件下可起動汽車，故在寒冷地區(qū)的汽車上也可以廣泛應用I伺。2）甲烷燃料電池甲烷燃料電池是以甲烷和氧氣為原料的化學電源，適用于不同的場合,

6、因此甲烷作燃料應用于SOFC具有很大的發(fā)展前S（,71o3）甲醇燃料電池甲醇燃料電池口接使用液態(tài)的甲醇作燃料。4）乙醉燃料電池乙醇天然存在性、無毒,是一種可再生能源，可建設氣體燃料補給站，完成產(chǎn)業(yè)化的II標。1.2.3.3按燃料電池的電解質(zhì)種類分類呵1）堿性燃料電池（AFC）堿性燃料電池是該技術發(fā)展最快的-種電池，主要為簾間任務，包括航天飛機據(jù)供動力和飲用水。堿性燃料電池的工作溫度大約80£。2）質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFQS-種燃料電池，將多個單電池層疊組合就能構成輸出電壓滿足實際負載需要的燃料電池堆（簡稱電池堆）.3）璘酸燃料電汕（PAFC）磷酸燃料電池是以濃繍酸為電解質(zhì)，以貴金屬催化的氣體擴散電極為iF、負電極的中溫型燃料電池，是一種接近商品化的民用燃料電池.4）熔融碳酸柚炬料電池（MCFC）熔融碳酸燃料電池（MCFC）工作溫度可達650-C.電池效率商，其較高發(fā)電效率對于大規(guī)模的工業(yè)加工和發(fā)電氣輪機則具有較大的吸引力。5）固體氧化物燃料電池（SOFC）在這種燃料電池中.當氧離子從陰極移動到陽極氧化燃料氣體（主要是氫和一氧化碳的混合物）便產(chǎn)牛能蛍。陽極生成