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影響AFC堿性燃料電池的主要因素

編輯:貝朗斯動力商城 發(fā)表時(shí)間:2019-07-22 瀏覽量: 2562

影響堿性燃料電池的主要因素是:氧化劑、壓力、溫度、CO、壽命;電池組的性能與電流密度、電池電壓直接相關(guān),對于18650鋰電池的電池性能的影響因素主要有電極成分(如催化劑)的量及成本、氧化劑的種類(空氣或純氧)、工作壓力和溫度、電解質(zhì)濃度以及燃料氣體及氧化劑氣體中的雜質(zhì)等。

1、氧化劑的影響
電池堆工作的最佳狀態(tài)是在純氧中,而不是在空氣中。因?yàn)槭褂每諝鈺r(shí),電極須承受輸送大量的情性氣體(氮?dú)?,況且,即使預(yù)處理去除了CO,, AFC對空氣中的其他雜質(zhì)也是很敏感的。使用空氣還是純氧應(yīng)視具體情況而定。對于空間站或某些軍事設(shè)施(如潛艇)只能選擇純氧,而對于許多商業(yè)上的應(yīng)用,則無論從安全性能還是成本等諸多因素考慮,選擇空氣更適宜。
2、壓力影晌
提高壓力對提高電池性能有利。因而許多燃料電池公司開發(fā)高壓燃料電池系統(tǒng),如國際燃料電池公司(JFC)開發(fā)的用于衛(wèi)星或宇宙飛船的AFC。
3、溫度的影晌

由于KOH溶液具有良好的低溫導(dǎo)電能力(尤其與磷酸比較時(shí)),AFC的正常工作溫度大約在70度,若使其在室溫下工作,功率將降低一半。從室溫到50一60度,功率隨電解質(zhì)溫度的增加幾乎是線性的。而進(jìn)一步提高溫度,還與其他參數(shù)有關(guān),如電解質(zhì)濃度、壓力。

4、CO:的影響
在堿性燃料電池中,一個(gè)更為重要的問題是在電極運(yùn)行過程中的二氧化碳問題。在堿性介質(zhì)中,因吸收CO:生成碳酸鹽,會堵塞電解質(zhì)通路和多孔電極的孔隙,成為AFC長期運(yùn)行穩(wěn)定性降低的主要原因。催化劑涂敷的碳載體電極的壽命,在65℃ , IOOmA/c擴(kuò)和

含二氧化碳?xì)怏w時(shí),為1600 -3400h。在相同的條件下把氣體中的二氧化碳去掉,結(jié)果電極的壽命就增加到4000h時(shí);當(dāng)氣流密度大時(shí)壽命還要減少。溫度的降低也會使壽命減少,這是因?yàn)槎趸嫉娜芙舛纫搽S之降低。1600h僅為66天。所以這種情況只適用于很少的應(yīng)用場合。而對于需要長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的AFC,反應(yīng)氣體在進(jìn)人之前。必須進(jìn)行預(yù)處理以使其Cot濃度降至mg/m3級。

5、壽命
就燃料電池的壽命而言,取得技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命的平衡是很有必要的。有些場合,5000h甚至1000h的壽命就足夠了,而有些則需25000h甚至更長。對于電廠至少要在40000h以上。

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