简介:质子交换膜燃料电池(PEMFC)是普遍应用于现有燃料电池车辆中的电源。然而,在低于冰点的条件下,由于冰的形成和反复的冻结/融化循环,其内部单体会发生性能衰退,导致不可逆转的损坏。这些问题导致PEMFC难以在寒冷地区的进一步商业化。因此,为了解决PEMFC车辆的快速低温冷启动和防冻保护等相关问题,众多的学者及机构已经进行了相关的研究。本文就PEMFC系统冷启动的最新研究进展进行了梳理,总结了燃料电池系统冷启动前的安全停机的方法和策略。主要分为两类:1)采用介质吹扫;2)采用抗冻结的材料和结构。在PEMFC系统冷启动的解决方案上,根据不同的加热源,将加热方案分为两大类:1)内加热;2)外加热。本文基于对期刊论文和专利的详尽调查,对冷启动的方法及策略进行了详细的汇总与介绍。
简介:运用基于商用计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,CFD)软件Fluent及其质子交换膜燃料电池模块,建立质子交换膜燃料电池三维稳态数学模型,考察了膜电极中阴极扩散层孔隙率和厚度对燃料电池性能的影响.通过对扩散层内部三维流场的分析,验证了阴极扩散层孔隙率和厚度的变化对反应气体从流道到扩散层和催化层的气体扩散量的影响以及对扩散层和流道内液态水的排出情况的影响,进而影响了燃料电池电化学反应的活跃程度和电池整体性能.在Fluent软件环境下通过对比扩散层不同孔隙率和厚度下的内部流场及电池性能,选择合适的参数可以显著改善扩散层的传质特性,使燃料电池获得最佳性能.