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燃料电池的基本功能

燃料电池必须同时要满足以下功能,而且为了达到高性能,长寿命,低成本,还必须对电池的材料、结构、系统进行最优化。有关具体的燃料与电池技术在以下各种介绍时再进行讨论,这里仅给出此类电池的一般工性功能。

   (1)物质、能量平衡(此类电池) 从电池外部提供的燃料和氧化剂(空气),在发电的同时连续的排出生成水和二氧化碳等气体,即所谓的物质移动—供给功能。

    (2)电池的基本结构 为了防止易燃、易爆有危险的燃料和氧化剂混合、泄漏、应有分离、密封功能。为了分离燃料和氧化剂(多支管,电堆中供给燃料和氧化剂的结构)两种物料,需要有隔离机能。平板型、圆筒型电池和电堆的结构具有这种功能。  

  (3)电联结 各种电池在低损失时应有联结已发生电力的输出功能(双极联结介绍中有串、关联联结、双极联结、隔板)和燃料电池的直流电子转变成门交流变成交流电的功能。  

   (4)热平衡 为了保持电池一定的温度,需要具有温度控制和冷却功能以及利用联合发电的排热功能。  

  (5)适用的燃料

燃料电池的电极反应上,具有将供给的燃料(天然气等)变换成富氢气燃料的改质功能。  

  (6)最优化 为使气态燃料和氧化剂发生很好的电极反应,电极应有一定功能(保持良好电池特性的三相界面的多孔质电极结构和催化剂、温度、压力影响,以及电池内浓度变化和电池特性的最佳化,未反应燃料的利用与熔融碳酸盐燃料电池中CO2回收功能).

 

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