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基于反应状态原位测试的空冷型燃料电池运行参数分析
上海交通大学学报
2024, 58 (3):
253-262.
DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.318
空冷型质子交换膜燃料电池内部反应状态是影响电池输出性能和稳定性的关键因素.通过研制空冷燃料电池反应状态的原位测试装置,实现电池温度和电流密度的实时测量,揭示氢气出口脉排间隔、氢气入口气压和阴极风速对电池性能的影响机制.研究表明:空冷电池中温度和电流密度分布不均,平均电流密度为500 mA/cm2时,电池内温度极差达到20 ℃,电流密度极差达到400 mA/cm2.氢气出口脉排间隔越短、入口气压越大,氢气出口区域性能越好,分布均匀性越好,电流密度波动也越小,输出稳定性提高.如果阴极风速过低,电池局部温度高,温度分布均匀性降低;风速过高则导致生成水被吹走,质子膜含水量下降,电流密度分布均匀性变差.  View image in article
图3
空冷电堆极化曲线
正文中引用本图/表的段落
设置氢气入口气压为50 kPa,出口电磁阀每间隔10 s排气0.5 s,控制风扇保证电堆温度不超过50 ℃,测得实验用空冷电堆性能如图3所示,在 500 mA/cm2 负载电流密度下单电池平均输出电压为0.629 V,电堆平均温度约为42 ℃.图中:J为电流密度;U为电池输出电压.
本文的其它图/表
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