固体氧化物燃料电池(SOFC)也被称为固体氧化物燃料电池,并且需要700-1,000℃的工作温度,因此需要高度耐热的材料。另外,开始/停止时间很长。离子的氧化物高渗透性稳定作为电解质的氧化锆和镧,镓的钙钛矿型氧化物离子传导性,例如陶瓷时,由阴极产生的氧化物离子(O 2-)通过电解质发送通过在燃料极与氢或一氧化碳反应生成电能。因此,不只需要对氢气进行脱硫,而且还需要对天然气和煤气进行脱硫,而且还需要进行简单的蒸汽重整过程(不需要除去一氧化碳,并且不需要在燃料中包含一些未重整气体的重整)。由于启用电压降小,发电效率高,并且在某些情况下,已经实现了56.1%的LHV。燃料电池测试装备是评估燃料电池系统表现的重要工具之一。北京抽真空模块购买
在燃料极中,供给的燃料气体中的H2分解成H+和e-,H+移动到电解质中与空气极侧供给的O2发生反应。e-经由外部的负荷回路,再反回到空气极侧,参与空气极侧的反应。一系例的反应促成了e-不间断地经由外部回路,因而就构成了发电。可以看出,由H2和O2生成的H2O,除此以外没有其他的反应,H2所具有的化学能转变成了电能。但实际上,伴随着电极的反应存在一定的电阻,会引起了部分热能产生,由此减少了转换成电能的比例。引起这些反应的一组电池称为组件,产生的电压通常低于一伏。因此,为了获得大的出力需采用组件多层迭加的办法获得高电压堆。组件间的电气连接以及燃料气体和空气之间的分离,采用了称之为隔板的、上下两面中备有气体流路的部件,PAFC和PEMFC的隔板均由碳材料组成。堆的出力由总的电压和电流的乘积决定,电流与电池中的反应面积成比。苏州抽真空模块公司燃料电池测试装备可以进行不同类型燃料电池的对比测试,以研究不同类型燃料电池在性能和稳定性方面的差异。
燃料电池性能随着反应物气体压力的增加而提高;因此,许多燃料电池系统都包括一个空气压缩机,它可以将进口空气压力提高到环境大气压力的2~4倍。对于运输应用,空压机的效率应至少达到75%。在某些情况下,还包括一个膨胀器,以从高压废气中恢复电力。扩展机效率应至少达到80%。PEM燃料电池的关键聚合物电解质膜在干燥时不能很好地工作,因此许多燃料电池系统都为进气口安装了加湿器。加湿器通常由一层薄膜组成,该薄膜可以由与PEM相同的材料制成。通过在加湿器的一侧流动干燥的进口空气和在另一侧流动潮湿的排气空气,燃料电池产生的水可以被循环利用,以保持PEM良好的水化。
聚合物电解质膜(PEM)燃料电池是当前燃料电池汽车应用研究的热点。PEM燃料电池由几层不同的材料制成。PEM燃料电池的主要部件如图3所示。PEM燃料电池的关键是膜电极组件(MEA),包括膜、催化剂层和气体扩散层(GDLs)。硬件组件用于一个意味着合并到燃料电池包括垫片,它提供一个密封是防止泄漏的气体,和双相钢板,用于组装个人PEM燃料电池与燃料电池堆栈和提供气体燃料和空气的通道。催化剂(catalyst)是燃料电池的关键材料之一,其作用是降低反应的活化能,促进氢、氧在电极上的氧化还原过程、提高反应速率。由于氧还原反应(ORR)交换电流密度低,是燃料电池总反应的控制步骤。目前,燃料电池中常用的商用催化剂是Pt/C,由Pt的纳米颗粒分散到碳粉(如XC-72)载体上的担载型催化剂。燃料电池测试装备可以研究燃料电池的输出敏感度,以便更好地控制燃料电池的输出效果。
磷酸燃料电池(PAFC)通过用磷酸(H 3 PO 4)的水溶液作为电解质浸渍隔板来使用。工作温度约为200°C,发电效率约为40%LHV。由于如在聚合物电解质燃料电池中那样铂被用作催化剂,所以燃料中一氧化碳的存在使催化剂的铂劣化。因此,当将天然气等用作燃料时,必须预先通过蒸汽重整/一氧化碳转化反应产生一氧化碳浓度为约1%的氢,并将其供应至电池主体。100 / 200kW级的组件作为现场热电联产系统投放市场,将被安装在工厂和建筑物等需求设施中,商用机器的使用寿命已达40,000小时以上(无需更换烟囱和重整炉)已实现。燃料电池测试装备的使用需遵循规定标准及安全操作程序,确保人身、设备和环境的安全。燃料电池电堆测试台多少钱
燃料电池测试装备需要进行周期性校准,以确保测试结果的准确性和稳定性。北京抽真空模块购买
气体压力控制系统由自动背压阀、减压阀和压力传感器组成。达到控制反应气压力的目的。气体先经过前处理系统中的减压阀降低到一定范围,再通过背压阀与压力传感器来实现电堆前或电堆后的压力控制。气体增湿系统由膜增湿器、气体平衡路、高水箱、加热水箱、板式换热器、离心泵、管路加热带、温度传感器以及压力传感器组成,达到控制反应气湿度的目的。气体增湿主要通过膜增湿器的水气加湿模式来实现气体的增湿,通过控制增湿水温来控制气体出增湿器的露了点温度来实现湿度的精确控制。板式换热器、加热水箱和温度传感器可以实现气体湿度的快速改变。管路加热带和温度传感器用于实现气体湿度的稳定性。气体平衡路和高水箱的作用是平衡膜增湿器水气两侧压力,提高增湿系统可靠性。北京抽真空模块购买