哪里可知西門子如何看待Fumatech膜

來源: 發(fā)布時間:2022-09-21

質(zhì)子交換膜是燃料電池的主要材料,質(zhì)子交換膜性能的好壞將直接影響燃料電池產(chǎn)業(yè)化進程和獲得大規(guī)模應用的關鍵因素之一。為了實現(xiàn)燃料電池的實用化與產(chǎn)業(yè)化,人們在PEM的制造工藝和材料改性方面已經(jīng)進行了大量的研究。目前,進一步提高PEM的使用耐久性、壽命和工作性能仍然是PEM燃料電池產(chǎn)業(yè)化面臨的主要任務。燃料電池PEM市場還是一個新興市場,國內(nèi)外均未形成較大的規(guī)模。在燃料電池巨大的市場需求推動下,PEM必將獲得進一步發(fā)展。相信不久將會有更高性能、更低成本的PEM產(chǎn)品問世,大力推動燃料電池技術的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化應用。質(zhì)子交換膜較佳工作溫度為70~90℃。哪里可知西門子如何看待Fumatech膜

離子交換膜均相膜的電化學性能較為優(yōu)良,但力學性能較差,常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差,而力學性能較優(yōu),由于疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結(jié)力弱,常存在縫隙而影響離子選擇透過性。離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性能的重要指標。水在膜中的滲透率就是離子在透過膜時帶過去的水量。實用上水滲透率是膜的一個性能,其值愈大,在電滲析時水損失愈大,通常疏水性高分子材料膜中水滲透率遠低于親水性高分子材料膜??煞裰揽得魉故褂肍umatech膜液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池高10倍以上。

質(zhì)子交換膜燃料電池的基本結(jié)構主要由質(zhì)子交換膜、催化劑層、擴散層、集流板(又稱雙極板)組成。聚合物電解質(zhì)膜被碳基催化劑所覆蓋,催化劑直接與擴散層和電解質(zhì)兩者接觸以求達到較大的相互作用面。催化劑構成電極,在其之上直接為擴散層。電解質(zhì)、催化劑層和氣體擴散層的組合被稱為膜片-電極組件。質(zhì)子交換膜(PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池的主要部件,是一種厚度只為50~180um的薄膜片,其微觀結(jié)構非常復雜。它為質(zhì)子傳遞提供通道,同時作為隔膜將陽極的燃料與陰極的氧化劑隔開,其性能好壞直接影響電池的性能和壽命。

質(zhì)子交換膜是質(zhì)子交換膜燃料電池的主要部件,對電池性能起著關鍵作用。它不只具有阻隔作用,還具有傳導質(zhì)子的作用。全質(zhì)子交換膜主要用氟磺酸型質(zhì)子交換膜;非氟聚合物質(zhì)子交換膜;新型復合質(zhì)子交換膜等。質(zhì)子交換膜燃料電池已成為汽油內(nèi)燃機動力較具競爭力的潔凈取代動力源。用作PEM的材料應該滿足以下條件:良好的質(zhì)子電導率;水分子在膜中的電滲透作用小;氣體在膜中的滲透性盡可能?。浑娀瘜W穩(wěn)定性好;干濕轉(zhuǎn)換性能好;具有一定的機械強度;可加工性好、價格適當。質(zhì)子交換膜在成膜過程中的水解、磺化容易使聚合物變性、降解。

電堆運行時,質(zhì)子交換膜需要保持一定的濕度,反應生成的水需要排除。不同形態(tài)的水的遷移、傳輸、生成、凝結(jié)對電堆的穩(wěn)定運行都有很大影響,這就產(chǎn)生了發(fā)電系統(tǒng)的水、熱管理問題。通常情況下,電堆均需使用復雜的純水增濕輔助系統(tǒng)用于增濕質(zhì)子交換膜,以免電極“干死”(質(zhì)子交換膜傳導質(zhì)子能力下降,甚至損壞);同時又必須及時將生成的水排出,以防電極“淹死”。由于發(fā)電機的運行溫度一般在80℃左右,此時發(fā)電機的運行效能較好,因此反應氣體進入電堆前需要預加熱,這一過程通常與氣體的加濕過程同時進行;電堆發(fā)電時產(chǎn)生的熱量將使電堆溫度升高,必須采取適當?shù)睦鋮s措施,可以保持發(fā)電機電堆工作溫度穩(wěn)定。這些通常用熱交換器與純水增濕裝置進行調(diào)節(jié),并用計算機進行協(xié)調(diào)控制。質(zhì)子交換膜具有阻隔的作用??煞裰揽得魉故褂肍umatech膜

質(zhì)子交換膜的干濕轉(zhuǎn)換性能好。哪里可知西門子如何看待Fumatech膜

質(zhì)子交換膜的氫氣安全監(jiān)控與排放消除裝置由氫氣敏感傳感器、監(jiān)控報警器及排放風機、管道和消氫器等組成,傳感器必須安裝在電站空間的較高處。電氣系統(tǒng)根據(jù)工程整體供電方式和結(jié)構對發(fā)電機發(fā)出電力進行處理后與電網(wǎng)并聯(lián)運行或/和直接向負載供電,涉及潮流、開關設備、表盤和繼電保護等。采用發(fā)電站可以實現(xiàn)工程應急電網(wǎng)的多電源分布式供電方式,因此其電氣及變配電系統(tǒng)是一個值得深入研究的問題。電站自動化系統(tǒng)是為保障發(fā)電站正常工作、可靠運行而設置的基于計算機參數(shù)檢測與協(xié)調(diào)控制的自動裝置,一般應采用分布式控制系統(tǒng)(DCS)或現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)。主要設備包括現(xiàn)場智能儀表或傳感器、變送器,通訊總線和控制器,并提供向工程控制中心聯(lián)網(wǎng)通訊的接口。主要功能包括參數(shù)檢測、顯示、報警,歷史數(shù)據(jù)存儲,故障診斷,事故追憶,操作指導,控制保護輸出和數(shù)據(jù)信息管理等,是電站信息化、智能化的中心。哪里可知西門子如何看待Fumatech膜

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