燃料电池你了解多少?分享正确的燃料电池原理!

在1969年随同美国阿波罗飞船登上了月球的电源装置,是以其独特性能而引起世人瞩目的“燃料电池”。随后,到70年代初这种电源才逐步转为民用,并得到了突飞猛进的发展。

现在,燃料电池发电技术在美、日等国已进入到商业化阶段,并已制成1万千瓦级的大容量电池,同时还出现了燃料电池—燃气轮机—汽轮发电机联合运转的发电厂。

所谓的“燃料电池”,原则上与传统的化学电池基本相同。它还通过电化学反应将物质的化学能转化为电能。区别在于:传统电池的内部材料是预先充好的,经过化学反应后,就不能再供电;

燃料电池化学反应所用的材料是从外部连续充好的,因此可以连续发电。这是燃料电池最显著的特点。燃料电池的工作原理是,作为原料的燃料反应物,气体,油,甲醇等。

经过“燃料重整设备”中的空气进入电池体,氧和另一端也进入后分离氢电池主体是通过电化学反应,产生电位差,所提供的电池中,电解质氢氧化物的电极以形成低电压DC输出。

由于燃料电池直接将物质的化学能转化为电能,效率更高,理论上可以达到90%。但事实上,燃料电池在化学反应中有“成本”损失,因此只能达到60%至70%。

燃料电池主要由燃料,氧化剂电极,所述电解质组合物的。它采用了非常宽范围的燃料,例如,天然气,油,甲醇,氨,肼,烃,氢等的。该电池容量可以根据不同的需求依赖于“单片电池”的数量来设计。

单片电池正极(板于空气中),一个负电极(燃料板连接)和4以及绝缘衬垫构成的电解质容器的垂直部分。如有必要,把单片电池串联起来,就能了解到所需电压和功率数。

这种电池的化学反应过程很简单:在负极(氢电极),氢(H2)被催化剂(铂电极)电离,容易发生反应。分离出来的氢离子通过电解液如苛性钾(KOH)被输送到正极(氧电极是空气电极)。

分离出来的电子也通过正极上的外电路被转移到正极(氧电极是空气电极),电子运动的过程是产生电流的过程,而在正极上,氧分子和氢离子结合产生水——这样的过程完成了产生电能的过程。

阳极和阴极连续地由外部提供氢(燃料)和氧(空气)。 反应是连续的,电子在外电路中不断流动。 这就是我们需要的电流。

燃料电池的基本原理和化学反应机理不难理解,但工艺设计作为一个系统自然是非常复杂的。燃料电池用电解质的发电性能的燃料电池中使用,特别是效率大大。

燃料电池作为直接将化学能转化为电能的新一代技术的应用,具有许多独特的优点:

  1. 热损失小,效率高,一般可达40% ~ 50% ,最高可达60% ~ 70% ,且不受负荷变化的影响。 目前,世界燃煤电厂的发电效率还不到40% ,我国燃煤电厂的发电效率仅为27% ー28% ;
  2. 低污染,燃料电池在发电过程中,既不需要锅炉,燃烧器等燃烧设备,也不需要汽轮机等高速旋转设备,因此,既不排放温室效应物质和有毒物质,也不受噪声干扰;
  3. 原燃料适应性强。燃料电池可以使用多种燃料,这些燃料可以被“消化”和煤、石油、天然气等;
  4. 用途广泛,可用于航天、航空、地面供电,适合在城乡、海岛、居民区和企业内部火电负荷区布局。