質(zhì)子交換膜燃料電池在常溫環(huán)境下具有高效、清潔、可持續(xù)等特點,因此小到日常使用的電子產(chǎn)品大到航天設(shè)備都出現(xiàn)了燃料電池的身影。然而,當(dāng)以質(zhì)子交換膜燃料電池作為動力源的設(shè)備在低溫（<0℃）環(huán)境下運行時,電池會出現(xiàn)難以啟動、輸出性能下降以及壽命降低等一系列的問題。這些問題會阻礙質(zhì)子交換膜燃料電池的市場化應(yīng)用,因此低溫啟動成為燃料電池研究的一個前沿方向。本文基于在常溫環(huán)境下輸出性能良好的蛇形流場,通過模型分析、數(shù)值模擬和實驗相結(jié)合的方法來研究在不同的環(huán)境溫度下改變?nèi)剂想姵毓ぷ鲄?shù)對電池冷啟動性能的影響。本文主要工作如下:（1）通過對PEMFC常溫環(huán)境下流道內(nèi)部水的形態(tài)、水的流動擴散以及在低溫環(huán)境下液態(tài)水相變對電池內(nèi)傳質(zhì)影響進(jìn)行分析得出:電池內(nèi)部溫度低于冰點時,催化層和氣體擴散層殘留的水凝結(jié)導(dǎo)致催化層活化面積減少,電池啟動性能下降。（2）建立三維、多相PEMFC冷啟動數(shù)學(xué)模型,利用流體仿真軟件數(shù)值模擬了燃料電池在低溫環(huán)境下的電流密度分布、壓降分布、水熱分布以及極化曲線。通過分析環(huán)境溫度、電池啟動電壓以及燃料氣體化學(xué)計量比對電池冷啟動性能影響得出:環(huán)境溫度越低時,催化層上溫度變化梯度越大,質(zhì)子... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

氫燃料電池在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用[8]

圖 1-2 1839 年格羅夫燃料電池草圖[9]代以前，燃料電池的研究一直是處在理論研究和初不斷發(fā)展，燃料電池理論和類型也在不斷的擴充，英國劍橋大學(xué)的 Bacon 利用增加燃料的壓力來用的水平。上世紀(jì)中期是國際航空航天發(fā)展的重有著高比功率和高比能量的動力輸出裝置。燃料電聯(lián)合技術(shù)公司通過培根的專利，成功研制出 Ap氧燃料電池。其后，美國的雙子星宇宙飛船也采格（Harry Ihrig）團隊以氫氧化鉀為電解質(zhì)、以壓lmers 公司制造了一輛 15 千瓦功率的燃料電池拖功率為 5 千瓦具有實際使用價值的燃料電池系統(tǒng)專利，將其用作太空計劃中電力和飲用水（反應(yīng)了人們的恐慌并引發(fā)了全新的燃料電池研究熱潮gs）研制出首臺燃料電池汽車。

22100-200℃）物膜 CH3OH O2/空氣 溫室~100℃ 酸鹽H2/CH4/重整氣O2/空氣 650~ 700℃ PO4重整氣 O2/空氣 100~ 200℃ 、穩(wěn)定化鋯CO/H2/CH4O2/空氣 90~ 1000℃ 料電池結(jié)構(gòu)及低溫啟動

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]PEMFC標(biāo)準(zhǔn)單電池流場結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J]. 余意,周斌,潘牧.  電池工業(yè). 2009(04)
[2]汽車新型能源動力系統(tǒng)技術(shù)戰(zhàn)略與研發(fā)進(jìn)展[J]. 歐陽明高.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2008(S1)
[3]燃料電池現(xiàn)狀與未來[J]. 衣寶廉.  電源技術(shù). 1998(05)



本文編號：3007850