Metal Foam - Fuel Cell Cold Start Performance Aukning

Markaðsbundiðmálm froðueru eins og er góður valkostur við hefðbundna hlaupara fyrir efnarafal vegna gljúprar örbyggingar þeirra, mikils gropleika og góðs vélræns styrks.
Fyrst var skautunarafköst rafhlöðunnar við venjuleg vinnuskilyrði við stofuhita greind. Með hliðsjón af því að bakskautið er aðal rafskautið sem takmarkar afköst rafhlöðunnar, eru hefðbundnar samhliða flæðisleiðir notaðar fyrir rafskaut beggja stakra frumna og hefðbundnar samhliða flæðisleiðir eru notaðar fyrir bakskautið með nýju nikkel-málm froðu flæðisviði, í sömu röð.
Til að endurspegla mun á flæði og afköstum á flæðisviðunum tveimur betur, notaði rannsóknin mjótt frumuflæðissvið með stærðinni 1,5 cm × 20 cm (lofttegundirnar flæddu allar meðfram langhliðinni), sem missti upprunalega hólfið nokkuð. frammistöðu og því var skautun frumna ekki mikil. Að auki var sama MEA (Nafion-112) notað fyrir báðar frumurnar í prófinu. Vegna meiri sveigju pínulitlu flæðisrásarinnar í frauðmálmflæðisviðinu er þrýstingsfallið í báðum endum hærra samanborið við hina einföldu langu beinu flæðisrás í hefðbundnu flæðisviðinu, sem eykur gasflæði til bakskautsins, rekstrarkerfið. þrýstingi og hraða rafefnahvarfa, og á sama tíma þarf það að neyta meira afl undir þrýstigasvél að vissu marki og eykur dælutapið. Hámarksaflsþéttleiki er hærri fyrir frumur meðmálm froðuflæðisviðum, en við lága strauma er aflþéttleiki aðeins lægri en hefðbundinna flæðisviðsfrumna. Á heildina litið eru kostir þess að nota málmfroðuflæðissvið enn verulegir. Til lengri tíma litið, vegna einsleitara gas- og fljótandi vatnsflæðis í frauðmálmflæðisviðinu, er hægt að nota styttra flæðisvið í hagnýtum aðgerðum, eða notkun bakskauts og rafskauts lóðréttrar krossframboðs (skautgas streymir meðfram langhlið hefðbundinnar flæðisrásar, bakskautsgas streymir meðfram skammhlið froðuflæðisviðsins), sem dregur enn frekar úr dælutapinu sem stafar af þrýstingsfalli bakskautsinntaks og úttaks og því er búist við aukningu á afköst rafhlöðunnar, og jafnvel viðhalda sambærilegum eða jafnvel meiri aflþéttleika en hefðbundin flæðisrás, sem hægt er að ná til lengri tíma litið. Þess vegna er búist við því að gera sér grein fyrir aukningu á afköstum frumna á sama tíma og dælutapið haldist sambærilegt við eða jafnvel lægra en í hefðbundinni rennslisrás.
Á hinn bóginn, til að takast á við áhyggjur af upphafsskilyrðum undir núll, berum við ítarlega saman kraftmikla byrjunarafköst eldsneytisfrumna við frauðmálmflæðisvið og hefðbundna samhliða flæðisrás við bakskautið við stöðugan straum og stöðuga spennuham, í sömu röð.
Aftur á móti, fyrir hið vinsæla upphafsskilyrði undir núll, berum við ítarlega saman kraftmikla byrjunarafköst eldsneytisfrumna við flæðissvið froðumálms og hefðbundna samhliða flæðisrás við bakskautið við stöðugan straum og stöðuga spennuham, í sömu röð.
Frauðmálmflæðissviðið sýnir framúrskarandi kosti, með stöðugri afköst frumunnar við ræsingu og árangursríka ræsingu, en þvert á móti bætir hefðbundin samsíða flæðisrásarfruma, með lægri og óstöðugri frumuúttaksspennu meðan á notkun stendur, hitaframleiðsluhraða og hitastig. hækkunarhraði að vissu marki, en vegna færri rennslisrása eykst möguleikinn á ísingu og stíflu línulega (fer eftir fjölda rennslisrása) sem leiðir til þess að breytileg framleiðsla fruma Hins vegar eykst líkurnar á að ís stíflist línulega (fer eftir fjölda flæðisrása), sem leiðir til sveiflukenndra frumuafkösts og auknar líkur á bilun í ræsingu.
Í stuttu máli, framúrskarandi porous uppbyggingu efnarafalsins meðfrauðmálmurflæðisviðið hefur umtalsverða kosti fram yfir klefann með hefðbundinni „trench-ridge“ flæðirás við bæði stofuhitanotkun og kraftmikil ræsingarskilyrði undir núll.
Hámarksaflþéttleiki og endanlegur straumþéttleiki rafhlöðunnar við stofuhita er aukinn um 25%;
Við upphafsskilyrði undir núll er frammistaða rafhlaðna með froðumálmflæðissviði sléttari við ræsingu og sjálfræsingargeta við lágt hitastig er verulega bætt.
Að auki er notkun á betri meðferðum fyrir frauðmálmefni, svo sem gullhúðun til að auka leiðni, viðeigandi vatnsfælni og tæringarþolsmeðferð, og notkun áfroðuefnimeð betri holastærðum, gropleika og þjöppunarhlutföllum, er gert ráð fyrir að styrkja enn frekar rekstrarafköst efnarafalsins og auka endingu kaldræsingarlotunnar.