Детальне пояснення структури паливних елементів

Theпаливний елементстек складається з кількох мономерів паливних елементів, складених послідовно.Біполярна пластина та мембранний електрод MEA перекриваються по черзі, кожен мономер вбудований між ущільнювачем, після того, як передня та задня торцеві пластини притискаються гвинтовим кріпленням, тобто пакетом паливних елементів.Стовбур паливних елементів — це місце, де відбувається електрохімічна реакція, яка є основною частиною системи паливних елементів (або двигуна на паливних елементах).Під час роботи реактора водень і кисень розподіляються до біполярних пластин кожної окремої комірки через головний газовий канал реактора, а потім рівномірно розподіляються до електродів через напрямну біполярної пластини. Електрохімічні реакції здійснюються шляхом контакту опорного тіла електрода з каталізатором.

1. Паливний елементодна клітинка:

Комірка паливного елемента складається з семишарової структури, середній шар якої — це протонообмінна плівка (також відома як плівка електроліту), за якою симетрично йдуть негативний/анодний каталітичний шар, негативний/анодний газодифузійний шар і негативна/анодна біполярна пластина.

2. Структура стека електричного стека:

Для паливних елементів один елемент, що складається з набору електродів і електролітних пластин, має низьку вихідну напругу та низьку щільність струму. Щоб отримати високу напругу та потужність, кілька окремих елементів зазвичай з’єднують послідовно, щоб утворити електричний стек.Сусідня одиночна батарея відокремлена біполярною пластиною, яка використовується для з’єднання передньої та задньої одиночної батареї та забезпечення шляху потоку газу для однієї батареї.Структура стека є ядром системи паливних елементів і ключовою технологією паливних елементів.

Блок паливних елементів в основному складається з семи частин: торцевої пластини, ізоляційної пластини, колекторної пластини, біполярної пластини, мембранного електрода, кріплення та ущільнювального кільця:

Кінцева пластина: Основна функція кінцевої пластини полягає в контролі контактного тиску, тому належна міцність і жорсткість є найважливішими характеристиками кінцевої пластини.Достатня міцність може гарантувати, що кінцева пластина не буде пошкоджена під дією пакувальної сили, а достатня жорсткість може зробити деформацію кінцевої пластини більш розумною, щоб рівномірно передавати навантаження упаковки на герметизуючий шар і MEA.

Ізоляційна плата: ізоляційна плата не впливає на вихідну потужність паливного елемента, а лише електрично ізолює колекторну плату від задньої панелі.Щоб підвищити щільність потужності, мінімізуйте товщину та вагу ізоляційної плити, забезпечуючи при цьому відстань ізоляції (або опір ізоляції).Однак зменшення товщини ізоляційної плити має ризик утворення точкових отворів під час виробничого процесу, і можуть бути використані інші провідні матеріали, що призведе до погіршення характеристик ізоляції.