运行参数对直接甲醇燃料电池动态响应的影响Ⅰ.甲醇溶液浓度和流量

借助于计算机控制的电子负载单元,实验研究了各种负载循环下运行参数对液相进料直接甲醇燃料电池动态响应的影响。报道了甲醇溶液浓度和流量的影响。结果表明:在实验工况下,电池的电压响应值随甲醇溶液浓度和流量的减小而提升,高的甲醇溶液浓度和流量能给出更快和更稳定的电池响应。电流持续变化时,甲醇溶液浓度和流量对电池动态响应的影响很小。电池内部物理过程和化学过程的动态变化与相互作用是动态响应的关键。     

质子交换膜燃料电池表面温度分布的测量

温度分布、电流密度的分布与燃料电池的寿命有密切关系。应用红外热成像技术测量了特殊设计的质子交换膜燃料电池的阴极外表面的温度分布。燃料电池的反应面积为5 cm2。实验中采用了日本NEC公司的型号为TH 5102的热像仪。实验结果表明红外热成像技术能有效地测量质子交换膜燃料电池的外表面温度。电池阴极表面温度分布随电池温度和氧气流量变化而变化。     

低催化剂载量直接甲醇燃料电池性能实验研究

利用自行设计的直接甲醇燃料电池实验系统研究了电池温度、阴极侧压力、甲醇溶液浓度和流量、氧气流量对低催化剂载量（阳极Pt-Ru载量为0．4mg／cm^2；阴极Pt载量为0．4mg／cm^2）直接甲醇燃料电池性能的影响。重点分析了运行参数对电池内部传质的影响。实验结果表明提高甲醇溶液浓度和流量不仅会强化甲醇向阳极催化剂层的传递，也会加剧甲醇窜流。另外，还研究了电流变化时电池电压的动态响应，结果表明甲醇窜流对电池动态响应起关键作用。     

负载动态变化时直接甲醇燃料电池的响应特性

直接甲醇燃料电池动态特性的研究对于实际应用来说非常重要.实验研究了直接甲醇单体燃料电池电流动态变化时电压的响应. 基于计算机控制的负载变化,得到了各种电流变化波形及不同的加载电流、放电/开路时间、加载斜率下的电池电压动态响应.结果表明电池电压对电流动态变换变化时的响应很迅速,动态运行时电池的开路电压要比稳态时的高,加载斜率对电池动态响应特性有重要影响. 电池内部电化学反应和传热传质瞬态变化的相互作用是电池动态响应的关键.     

运行参数对直接甲醇燃料电池动态响应的影响Ⅱ.电池温度,氧气压力和流量

在不同负载下,实验研究了电池温度、阴极侧压力及氧气流量对液相进料直接甲醇燃料电池动态响应的影响.实验结果表明在本文的实验工况下,电池的响应电压值随着电池温度、氧气压力和流量的提高而增加;在高电池温度、氧气压力和流量下电池的响应更快而且更稳定.按定斜率加载电流时,温度、氧气压力和流量对电池动态响应电压的影响很小.电池内部传质和电化学反应的动态变化和相互作用是电池动态响应的关键.     

直接甲醇燃料电池动态性能的研究

直接甲醇燃料电池用作移动电源时，电池的动态响应特性特别重要。该文作者利用自行设计的直接甲醇燃料电池测试系统对一有效面积为50cm^2的直接甲醇单体燃料电池的动态性能进行了实验研究。通过计算机控制电池负载的动态变化。实验研究了电流变化不同波形及各种波形下加载电流大小、斜率变化对电压信号动态响应的影响。结果表明电池电压对各种电流变化的响应很快。动态负载时电池的开路电压要比稳态运行时的高，主要原因是因甲醇窜流造成的过电势的减少。电池内部电化学反应与传质瞬态变化的综合作用对电池动态运行有着关键的影响。