Metal Schaum - Brennstoff Zell Kale Start Leeschtung Verbesserung

KommerzialiséiertMetall Schaumsinn momentan eng gutt potenziell Alternativ zu konventionelle Leefer fir Brennstoffzellen wéinst hirer poröser Mikrostruktur, héijer Porositéit a gudder mechanescher Kraaft.
Als éischt gouf d'Polariséierungsleistung vun der Batterie ënner normalen Aarbechtsbedingunge bei Raumtemperatur analyséiert. Bedenkt datt d'Kathode d'Haaptelektrode ass, déi d'Performance vun der Batterie beschränkt, ginn konventionell parallele Stroumweeër fir d'Anode vu béiden eenzel Zellen benotzt, a konventionell parallele Stroumweeër gi fir d'Kathode mat engem neie Nickel-Metall-Schaumflossfeld respektiv benotzt.
Fir d'Flëssdifferenzen an d'Leeschtungsdifferenzen an deenen zwee Flowfelder méi däitlech ze reflektéieren, huet d'Studie e schlank Zellflussfeld mat enger Gréisst vun 1,5 cm × 20 cm benotzt (d'Gasen hunn all laanscht déi laang Säit gefloss), wat d'Originalzell e bësse verluer huet. Leeschtung, an dofir war d'Zell Polariséierung Leeschtung net héich. Zousätzlech gouf déiselwecht MEA (Nafion-112) fir béid Zellen am Test benotzt. Wéinst der méi héijer Krümmung vum klenge Flowkanal am Schaummetallflossfeld ass den Drockfall op béide Enden méi héich am Verglach zum einfache laange riichte Flowkanal am konventionelle Flowfeld, wat d'Gasversuergung un d'Kathode verbessert, d'Operatioun Drock, an den Taux vun der elektrochemescher Reaktioun, a gläichzäiteg muss et méi Drockgasmotorkraaft zu engem gewësse Grad verbrauchen a erhéicht de Pompelverloscht. Déi maximal Muecht Dicht ass méi héich fir Zellen matMetall SchaumStroumfelder, wärend bei nidderegen Stroum d'Kraaftdicht liicht méi niddereg ass wéi déi vun konventionelle Stroumfeldzellen. Allgemeng sinn d'Virdeeler vum Gebrauch vun engem Metallschaumflossfeld nach ëmmer bedeitend. Op laang Siicht, wéinst dem méi eenheetleche Gas- a Flësswaasserfloss am Schaummetallflossfeld, kann e méi kuerzt Flowfeld a praktesche Applikatiounen benotzt ginn, oder d'Benotzung vun der Kathoden an der Anode vertikaler Kräizversuergung (Anodegas fléisst laanscht de Laang Säit vum traditionelle Stroumkanal fléisst d'Kathodegas laanscht d'Kuerzsäit vum Schaumflossfeld), wat de Pompelverloscht, deen duerch d'Kathode-Inlet- an Outlet-Drockfall verursaacht gëtt, weider reduzéiert, an domat erwaart gëtt d'Verbesserung vun d'Batterieleistung, a souguer eng vergläichbar oder souguer méi héich Kraaftdicht wéi den traditionelle Stroumkanal behalen, wat op laang Siicht erreecht ka ginn. Dofir gëtt erwaart d'Verbesserung vun der Zellleistung ze realiséieren wärend de Pompelverloscht vergläichbar mat oder souguer méi niddereg ass wéi dee vum traditionelle Flowkanal.
Op der anerer Säit, fir d'Suerg vun Ënner-Null Startbedéngungen unzegoen, vergläiche mir déi dynamesch Startleistung vu Brennstoffzellen mat Schaummetallflossfeld a konventionelle parallele Stroumkanal an der Kathhode ënner konstante Stroum a konstante Spannungsmodi, respektiv.
Op der anerer Säit, fir de populäre Sub-Null Startbedingung, vergläiche mir déi dynamesch Startleistung vun Brennstoffzellen mat Schaummetallflossfeld a konventionelle parallele Stroumkanal an der Kathode ënner konstante Stroum- a konstante Spannungsmodi, respektiv.
D'Schaum-Metall Flux Feld weist excellent Virdeeler, mat stabil Zell Leeschtung während Startup an erfollegräich Startup, iwwerdeems am Géigendeel, der konventionell parallel-Flow Kanal Zell, mat manner an onbestänneg Zell Wasserstoff Volt während Operatioun, verbessert Hëtzt Produktioun Taux an Temperatur Erhéijung Taux zu engem gewësse Mooss, mä duerch déi manner Flux Channels, d'Méiglechkeet vun Äis a Verstoppt Erhéijung linear (ofhängeg vun der Zuel vun Flux Channels), déi féiert zu sengem fluktuéierend Zellausgangsleistung Wéi och ëmmer, d'Wahrscheinlechkeet vun Äisverstoppt erhéicht linear (ofhängeg vun der Unzuel vun de Fluxkanäl), wat zu enger schwankender Zellausgangsleistung an enger erhéichter Wahrscheinlechkeet vum Startupfehler resultéiert.
Am Resumé, déi excellent porös Struktur vun der Brennstoff Zell matSchaum MetalFlux Feld huet bedeitendst Virdeeler iwwer d'Zell mat engem traditionell "Trench-ridge" Flux Kanal ënner souwuel Raumtemperatur Operatioun an Ënner-Null dynamesch Startup Konditiounen.
Déi maximal Muecht Dicht an ultimate aktuell Dicht vun der Batterie bei Raumtemperatur sinn ëm ronn 25% erhéicht;
Ënner sub-null Startbedéngungen ass d'Performance vu Batterien mat Schaummetallflossfeld méi glatter beim Start, an d'Niddertemperatur Selbststartfäegkeet ass staark verbessert.
Zousätzlech ass d'Benotzung vu méi optimiséierte Behandlungen fir Schaummetallmaterialien, wéi Goldplackéierung fir d'Konduktivitéit ze verbesseren, méi adäquat Hydrophobitéit a Korrosiounsbeständegkeetsbehandlungen, an d'Benotzung vunSchaummaterialienmat méi optimiséierter Pore Gréissten, Porositéit a Kompressiounsverhältnisser, gëtt erwaart fir d'operationell Leeschtung vun der Brennstoffzelle weider ze stäerken an d'Haltbarkeet vum Kalestartzyklus ze verbesseren.