Metal Foam - Fuel Cell Cold Start Performance Enhancement

Kommersjalisearremetalen foamsbinne op it stuit in goed potinsjele alternatyf foar konvinsjonele runners foar brânstofsellen fanwege har poreuze mikrostruktuer, hege porositeit en goede meganyske sterkte.
Earst waard de polarisaasjeprestaasjes fan 'e batterij ûnder normale wurkomstannichheden by keamertemperatuer analysearre. Yn betinken nommen dat de katode is de wichtichste elektrodes dy't beheint de batterij syn prestaasjes, konvinsjonele parallelle stream paden wurde brûkt foar de anode fan beide inkele sellen, en konvinsjonele parallel stream paden wurde brûkt foar de katode mei in nij nikkel-metaal foam flow fjild, respektivelik.
Om de streamferskillen en prestaasjesferskillen yn 'e twa streamfjilden dúdliker te reflektearjen, brûkte de stúdzje in slanke selstreamfjild mei in grutte fan 1,5 cm × 20 cm (de gassen streamden allegear lâns de lange kant), wat de oarspronklike sel wat ferlear. prestaasje, en dêrom wie de sel polarisaasje prestaasjes net heech. Derneist waard deselde MEA (Nafion-112) brûkt foar beide sellen yn 'e test. Troch de hegere kromming fan it lytse streamkanaal yn it skuimmetaalstreamfjild is de drukfal oan beide einen heger yn ferliking mei it ienfâldige lange rjochte streamkanaal yn it konvinsjonele streamfjild, wat de gasoanfier nei de kathode ferbettert, de operaasje druk, en de snelheid fan elektrogemyske reaksje, en tagelyk, it moat konsumearje mear druk gas motor macht ta in bepaalde graad en fergruttet de pomp ferlies. De maksimale macht tichtens is heger foar sellen meimetalen foamflow fjilden, wylst by lege streamingen, de macht tichtens is wat leger as dy fan konvinsjonele flow fjild sellen. Oer it algemien binne de foardielen fan it brûken fan in metaalfoamstreamfjild noch signifikant. Op 'e lange termyn, troch de mear unifoarme gas- en floeibere wetterstream yn it skuimmetaalstreamfjild, kin in koartere streamfjild brûkt wurde yn praktyske tapassingen, as it brûken fan kathode- en anode-fertikale cross-oanbod (anodegas streamt lâns de lange kant fan de tradisjonele stream kanaal, cathode gas streamt lâns de koarte kant fan it skom flow fjild), dy't fierder ferminderet de pomp ferlies feroarsake troch de kathode yn- en útlaat druk drop, en dus wurdt ferwachte te realisearje de ferbettering fan de batterij prestaasjes, en sels behâlde in fergelykbere of noch hegere macht tichtens as de tradisjonele flow kanaal, dat kin berikt wurde yn 'e lange doer. Dêrom wurdt ferwachte dat se de ferbettering fan selprestaasjes realisearje, wylst it pompferlies fergelykber wurdt mei of sels leger dan dat fan it tradisjonele streamkanaal.
Oan 'e oare kant, om de soarch fan startbetingsten ûnder nul oan te pakken, fergelykje wy de dynamyske startprestaasjes fan brânstofsellen wiidweidich mei foammetaalstreamfjild en konvinsjonele parallelle streamkanaal by de kathode ûnder respektivelik konstante hjoeddeistige en konstante spanningsmodi.
Oan 'e oare kant, foar de populêre sub-nul startbetingsten, fergelykje wy de dynamyske startprestaasjes fan brânstofsellen wiidweidich mei foammetaalstromingsfjild en konvinsjonele parallelstreamkanaal by de kathode ûnder respektivelik konstante aktuele en konstante spanningsmodi.
It foam-metaal-streamfjild toant poerbêste foardielen, mei stabile selprestaasjes by it opstarten en suksesfolle opstarten, wylst krekt oarsom de konvinsjonele parallelstreamkanaalsel, mei legere en ynstabile selútfierspanning tidens wurking, de waarmteproduksjerate en temperatuer ferbettert tanimmende snelheid ta in beskate mjitte, mar troch de minder streamkanalen nimt de mooglikheid fan iisjen en ferstopping lineêr ta (ôfhinklik fan it oantal streamkanalen), wat liedt ta syn fluktuearjende sel útfier prestaasjes De kâns op iis clogging tanimt lykwols lineêr (ôfhinklik fan it oantal flow kanalen), resultearret yn in fluktuearjende sel útfier prestaasjes en in ferhege kâns op start-up mislearjen.
Gearfetsjend, de treflike poreuze struktuer fan 'e brânstofsel meifoam metaalflow fjild hat wichtige foardielen boppe de sel mei in tradisjonele "trench-ridge" flow kanaal ûnder sawol keamertemperatuer operaasje en sub-nul dynamyske opstart betingsten.
De maksimale macht tichtens en úteinlike hjoeddeistige tichtens fan de batterij by keamertemperatuer wurde ferhege mei likernôch 25%;
Under startbetingsten ûnder nul is de prestaasjes fan batterijen mei skuimmetaalstreamfjild flüssiger by it starten, en it selsstartende fermogen by lege temperatuer wurdt gâns ferbettere.
Derneist is it gebrûk fan mear optimalisearre behannelingen foar skommetaalmaterialen, lykas goudplating om konduktiviteit te ferbetterjen, mear passende behannelingen foar hydrofobisiteit en korrosjebestriding, en it gebrûk fanfoam materialenmei mear optimalisearre poregrutte, porositeit en kompresjeferhâldingen, wurdt ferwachte om de operasjonele prestaasjes fan 'e brânselsel fierder te fersterkjen en de duorsumens fan' e kâldstartsyklus te ferbetterjen.