燃料電池的基本原理是什么?它有哪些分類?
相比于電動(dòng)汽車,燃料電池汽車被認(rèn)為是新能源汽車的終級解決方案,早已作為我國戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)而大力發(fā)展和支持。
燃料電池的風(fēng)口是否會全面到來?!在這之前我們不妨先對它做一個(gè)基本了解。
基本原理
燃料電池的工作原理與傳統(tǒng)電池類似,燃料(氫氣)在陽極氧化,氧化劑(氧氣)在陰極還原。電子經(jīng)外電路負(fù)載從陽極流向陰極,構(gòu)成回路,產(chǎn)生電流。
不同的是,燃料電池工作時(shí),燃料會被不斷地消耗,因此需要一套單獨(dú)的儲存裝置來儲存燃料。
分類
燃料電池的分類方法很多,常按照電解質(zhì)的類型,分為堿性燃料電池(AFC),磷酸燃料電池(PAFC),熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC),固體氧化物燃料電池(SOFC)以及質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。
目前,主流的技術(shù)方向是以固體聚合物為電解質(zhì),氫氣為陽極燃料,空氣為陰極氧化物的質(zhì)子交換膜(PEMFC)燃料電池。
質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)
PEMFC又稱固體高分子電解質(zhì)燃料電池,其組成如下圖:
主要由兩塊雙極板(陽極板/陰極板),兩塊附有催化層的兼做氣體擴(kuò)散層的電極,一塊質(zhì)子交換膜組成。
雙極板(集流板):由石墨或金屬板制成,刻有導(dǎo)氣槽,能通過流道(平行、回旋型、蛇行等)將氫氣和氧氣導(dǎo)入電池。
它是單電池串聯(lián)組裝成電池堆的關(guān)鍵部件,收集并傳導(dǎo)電流,支撐膜電極,并起到支撐系統(tǒng)散熱和排水的作用。
膜電極(MEA):由最中心的質(zhì)子交換膜和兩邊的電極(包括催化劑層和氣體擴(kuò)散層)組成。
















