燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统技术方案

技术编号:46508748 阅读:5 留言:0更新日期:2025-09-26 19:26
本申请公开了一种燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统,涉及燃料电池技术领域,该模拟系统包括模拟燃料电池、注水泵、空压机和控制器,通过控制器控制注水泵向模拟燃料电池中模拟阳极流场端板的进水口注入水,使注入的水先填满模拟阳极流道,再均匀地从超滤膜和碳纸渗透过去,到达模拟阴极流道,等效表征实际燃料电池内部液态水的产生及渗透到阴极流道的过程;同时,通过控制器控制空压机向模拟燃料电池中模拟阴极流场端板的进气口注入空气,等效表征实际燃料电池阴极端注入空气以及阴极端反应外多余空气将阴极流道内液态水吹扫排出的过程;如此,该模拟系统可用于观测燃料电池内部液态水的产生及输运特性,为燃料电池双极板流道设计做指导。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃料电池,尤其涉及燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统


技术介绍

1、燃料电池是一种高效、清洁的能源转化技术,可以直接将燃料的化学能转化为电能,具有能量密度高、效率高、环境友好等优点,近年来受到广泛关注。燃料电池在工作时,阳极端供给燃料氢气,在催化剂的作用下,氢被激活为氢离子和电子,氢离子穿过质子交换膜进入电解质,再穿过质子交换膜达到阴极的催化剂层,而电子在阳极的催化剂层由外部电路移出;阴极端供给空气(起作用的成分为氧气),也是在催化剂的作用下,氧气被激活为氧离子;在阴极的催化剂层,氧离子和阳极那边游离过来的氢离子结合为水,水继而被排出。燃料电池的阳极端板和阴极端板上均设置有流道,阳极端板上的流道负责将氢气均匀分配到相应反应层,阴极端板上的流道负责将氧气均匀分配到相应反应层,并且,阴极端板上的流道还负责将反应生成的水以及未反应的气体排出。

2、燃料电池的性能和耐久性极大地依赖于内部的水管理,如果水管理不当,可能会导致燃料电池输出功率减小,耐久性降低,加速电池组件老化。通过观测燃料电池内部水动态,研究人员可以更准确的评估和优化双极板本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统,其特征在于,所述控制器控制所述注水泵向所述模拟阳极流场端板的所述进水口注入水的流量的过程包括:

3.根据权利要求1所述的燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统,其特征在于,所述控制器控制所述空压机向所述模拟阴极流场端板的所述进气口注入空气的流量的过程包括:

4.根据权利要求1所述的燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统,其特征在于,所述模拟阳极流场端板还设置有第二出口,所述模拟阳极流道连通所述进水口和所述第二出口。

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【技术特征摘要】

1.一种燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统,其特征在于,所述控制器控制所述注水泵向所述模拟阳极流场端板的所述进水口注入水的流量的过程包括:

3.根据权利要求1所述的燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统,其特征在于,所述控制器控制所述空压机向所述模拟阴极流场端板的所述进气口注入空气的流量的过程包括:

4.根据权利要求1所述的燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统,其特征在于,所述模拟阳极流场端板还设置有第二出口,所述模拟阳极流道连通所述进水口和所述第二出口。

5.根据权利要求1所述的燃料电池内部液态水产生及排出的模拟系统,其特征在于,所述模拟阳极流场端板的材质为亚克力透明玻璃,所述模拟阴极流场端板的材质为亚克力透明玻璃。

【专利技术属性】
技术研发人员:倪伟铭王敏甘全全荆磊宋盛徐梁飞李建秋
申请(专利权)人:北京怀柔实验室
类型:发明
国别省市:

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