Подробное объяснение структуры топливного элемента

Theтопливная ячейкаСтек состоит из нескольких мономеров топливных элементов, уложенных последовательно.Биполярная пластина и мембранный электрод МЭА перекрываются поочередно, каждый мономер внедряется между уплотнением после прижатия передней и задней торцевых пластин с винтовым креплением, то есть стопкой топливных элементов.Блок топливных элементов - это место, где происходит электрохимическая реакция, которая является основной частью системы топливных элементов (или двигателя на топливных элементах).При работе реактора водород и кислород распределяются на биполярные пластины каждой отдельной ячейки через основной газовый канал реактора, а затем равномерно распределяются на электроды через направляющую биполярной пластины. Электрохимические реакции осуществляются при контакте корпуса электрода с катализатором.

1. Топливная ячейкаодна ячейка:

Ячейка топливного элемента состоит из семислойной структуры, где средний слой представляет собой протонообменную пленку (также известную как пленка электролита), за которой симметрично следуют отрицательный/анодный каталитический слой, отрицательный/анодный газодиффузионный слой и отрицательная / анодная биполярная пластина.

2. Структура стека электрического стека:

Для топливных элементов один элемент, состоящий из набора электродов и пластин электролита, имеет низкое выходное напряжение и низкую плотность тока. Чтобы получить высокое напряжение и мощность, несколько одиночных ячеек обычно соединяют последовательно, образуя электрический стек.Соседняя одиночная батарея отделена биполярной пластиной, которая используется для соединения передней и задней одиночной батареи и обеспечения пути потока газа для одиночной батареи.Структура стека является ядром системы топливных элементов и ключевой технологией топливных элементов.

Блок топливных элементов в основном состоит из семи частей: торцевая пластина, изоляционная пластина, коллекторная пластина, биполярная пластина, мембранный электрод, застежка и уплотнительное кольцо:

КОНЦЕВАЯ ПЛАСТИНА: Основная функция торцевой пластины заключается в контроле контактного давления, поэтому адекватная прочность и жесткость являются наиболее важными характеристиками торцевой пластины.Достаточная прочность может гарантировать, что концевая пластина не будет повреждена под действием упаковочной силы, а достаточная жесткость может сделать деформацию торцевой пластины более разумной, чтобы равномерно передать нагрузку упаковки на герметизирующий слой и МЭА.

Изоляционная плита: Изоляционная плита не влияет на выходную мощность топливного элемента, а только электрически изолирует коллекторную плиту от задней концевой плиты.Чтобы улучшить удельную мощность, уменьшите толщину и вес изоляционной плиты, обеспечив при этом изоляционное расстояние (или сопротивление изоляции).Однако уменьшение толщины изоляционной плиты сопряжено с риском образования точечных отверстий в процессе производства, а также могут быть введены другие проводящие материалы, что приведет к ухудшению характеристик изоляции.