第五章-碱性燃料电池-第三节-性能

第五章碱性燃料电池第一节碱性燃料电池概述第二节碱性燃料电池的材料与结构第三节碱性燃料电池的性能第四节碱性燃料电池的实例一、反应气工作压力对电池性能的影晌选定的电他工作的压力范围(o．15-20MPa)，大量的实验数据证明，反应气工作压力每升高o．o1MPa，平均每节单他的工作电压升高1mV。二、电池工作温度对电池性能的影响由图可知，在实验范围内，动力学因素大于热力学因素，电池工作电压随着电他工作温度的升高而增加，而且电池工作电流密度高时增加幅度大。三、静态排水电池水腔真空度对电池性能的影响†水腔真空度与电池工作温度决定了静态排水碱性燃料电池导水膜水腔侧碱的浓度。而在电池一定工作电流密度范围内，这一浓度对确定的电池结构则决定了膜／电极“三合一”组件中石棉膜中碱的浓度。石棉膜内碱的浓度大小与其电导密切相关，也就是说它影响电池欧姆极化的大小。因此，对确定的电池结构设计和选定的电池工作温度．电池工作电压是水腔真空度的函数。相关碱性燃料电池的实验结果如下图所示。由图可知，对这种确定的电池结构，水腔真空度在(18.7+o.7)kPa区间为佳。此时对应的导水膜碱浓度(质量分数)约为40％。四、反应气中杂质气体的影响五、CO2的影响六、典型的AFC单池的伏-安曲线与电池效率七、典型的AFC电池组的伏-安曲线与电池效率电池组电池组伏—安特性曲线八、电池系统寿命†以纯氢、纯氧[纯度(体积分数)＞99.9％]为燃料和氧化剂，反应气利用率控制在)98％，电池组正常输出功率为350-400w，峰值(加载)负载为800w左右，连续运行450h，典型的结果见下表。电池组性能稳定，各次实验平均单池衰减速率均在30µV／(节·h)至7µV／(节·h)。†以在线分解气为燃料[含氢(体积分数)＞65％]，空分氧[氧含量(体积分数)＞99．5％]为氧化剂。原料利用率控制在90％-95％，在电池工作电流密度如50-100mA/cm2范围内，连续运行1000h，实验结果见下表。1000h内平均单节电池衰减率＜60µV／(节·h)。九、电池系统的能量效率对于整个电池系统而言，它的热效串是由输出1kw·h的电能时，所消耗的燃料和氧化剂的多少决定的。知道了这个数值，就为没计包括燃料、氧化剂及其容器在内的整个电他系统提出了根据。