Metall ko'pik - yonilg'i xujayrasi sovuq ishga tushirish samaradorligini oshirish

Tijoriylashtirilganmetall ko'piklarHozirgi vaqtda ularning g'ovakli mikro tuzilishi, yuqori g'ovakligi va yaxshi mexanik kuchi tufayli yonilg'i xujayralari uchun an'anaviy yuguruvchilarga yaxshi potentsial alternativ hisoblanadi.
Birinchidan, xona haroratida normal ish sharoitida batareyaning polarizatsiya ko'rsatkichlari tahlil qilindi. Katod batareyaning ishlashini cheklaydigan asosiy elektrod ekanligini hisobga olsak, an'anaviy parallel oqim yo'llari ikkala bitta hujayraning anodida, an'anaviy parallel oqim yo'llari esa mos ravishda yangi nikel-metall ko'pikli oqim maydoniga ega katod uchun ishlatiladi.
Ikki oqim maydonidagi oqim farqlari va ishlash farqlarini aniqroq aks ettirish uchun tadqiqotda 1,5 sm × 20 sm o'lchamdagi (gazlarning barchasi uzun tomon bo'ylab oqardi) nozik hujayra oqimi maydonidan foydalanildi, bu esa asl hujayrani biroz yo'qotdi. ishlash, va shuning uchun hujayra polarizatsiyasi ko'rsatkichlari yuqori emas edi. Bundan tashqari, testda ikkala hujayra uchun bir xil MEA (Nafion-112) ishlatilgan. Ko'pikli metall oqim maydonidagi mayda oqim kanalining yuqori egriligi tufayli an'anaviy oqim maydonidagi oddiy uzun to'g'ri oqim kanaliga nisbatan har ikki uchidagi bosimning pasayishi yuqori bo'lib, bu katodga gaz ta'minotini kuchaytiradi, ishlaydigan bosim va elektrokimyoviy reaktsiya tezligi va shu bilan birga, u ma'lum darajada bosimli gaz dvigatelining quvvatini ko'proq iste'mol qilishi kerak va nasos yo'qotilishini oshiradi. Maksimal quvvat zichligi hujayralar uchun yuqorimetall ko'pikoqim maydonlari, past oqimlarda esa quvvat zichligi an'anaviy oqim maydoni hujayralaridan bir oz pastroq. Umuman olganda, metall ko'pikli oqim maydonidan foydalanishning afzalliklari hali ham muhim. Uzoq muddatda, ko'pikli metall oqimi maydonida bir xil gaz va suyuq suv oqimi tufayli, qisqaroq oqim maydoni amaliy qo'llanmalarda yoki katod va anod vertikal o'zaro ta'minotidan foydalanish mumkin (anod gazining oqimi an'anaviy oqim kanalining uzun tomoni, katod gazi ko'pik oqimi maydonining qisqa tomoni bo'ylab oqadi), bu katodning kirish va chiqish bosimining pasayishi natijasida yuzaga keladigan nasos yo'qotilishini yanada kamaytiradi; va shuning uchun batareyaning ishlashini yaxshilashni amalga oshirish va hatto uzoq muddatda erishish mumkin bo'lgan an'anaviy oqim kanaliga qaraganda taqqoslanadigan yoki undan yuqori quvvat zichligini saqlab turishi kutilmoqda. Shuning uchun, nasos yo'qotilishini an'anaviy oqim kanali bilan taqqoslanadigan yoki undan ham pastroq ushlab turganda, hujayra ishlashining yaxshilanishi kutilmoqda.
Boshqa tomondan, noldan past bo'lgan boshlang'ich sharoitlari bilan bog'liq muammolarni hal qilish uchun biz yonilg'i xujayralarining dinamik ishga tushirish ko'rsatkichlarini mos ravishda doimiy oqim va doimiy kuchlanish rejimlarida katodda ko'pikli metall oqim maydoni va an'anaviy parallel oqim kanali bilan har tomonlama taqqoslaymiz.
Boshqa tomondan, mashhur noldan past boshlang'ich sharti uchun biz yonilg'i xujayralarining dinamik ishga tushirish ko'rsatkichlarini mos ravishda doimiy oqim va doimiy kuchlanish rejimlarida ko'pikli metall oqim maydoni va katoddagi an'anaviy parallel oqim kanali bilan har tomonlama taqqoslaymiz.
Ko'pikli metall oqim maydoni ishga tushirish va muvaffaqiyatli ishga tushirish vaqtida barqaror hujayra ishlashi bilan ajoyib afzalliklarni ko'rsatadi, aksincha, an'anaviy parallel oqim kanali xujayrasi ish paytida past va barqaror bo'lmagan hujayra chiqish kuchlanishiga ega, issiqlik ishlab chiqarish tezligi va haroratini yaxshilaydi. ko'tarilish tezligi ma'lum darajada, lekin kamroq oqim kanallari tufayli muzlash va tiqilib qolish ehtimoli chiziqli ravishda ortadi (oqim soniga qarab). kanallar), bu uning o'zgaruvchan hujayra chiqishi ko'rsatkichlariga olib keladi Biroq, muzning tiqilib qolishi ehtimoli chiziqli ravishda oshadi (oqim kanallari soniga qarab), natijada hujayra chiqishi ko'rsatkichlarining o'zgaruvchanligi va ishga tushirish muvaffaqiyatsizligi ehtimoli ortadi.
Xulosa qilib aytganda, yonilg'i xujayrasining ajoyib gözenekli tuzilishiko'pikli metalloqim maydoni xona haroratida ishlash va noldan past dinamik ishga tushirish sharoitida an'anaviy "xandaq-tizma" oqim kanaliga ega bo'lgan hujayradan sezilarli afzalliklarga ega.
Xona haroratida batareyaning maksimal quvvat zichligi va oxirgi oqim zichligi taxminan 25% ga oshiriladi;
Noldan past boshlang'ich sharoitida, ko'pikli metall oqim maydoniga ega batareyalarning ishlashi ishga tushirish vaqtida yumshoqroq bo'ladi va past haroratli o'z-o'zidan ishga tushirish qobiliyati sezilarli darajada yaxshilanadi.
Bundan tashqari, o'tkazuvchanlikni oshirish uchun oltin qoplama kabi ko'pikli metall materiallar uchun yanada optimallashtirilgan davolash usullaridan foydalanish, ko'proq mos keladigan gidrofobiklik va korroziyaga chidamlilik va foydalanishko'pikli materiallarko'proq optimallashtirilgan g'ovak o'lchamlari, g'ovaklilik va siqish nisbati bilan yonilg'i xujayrasining operatsion ish faoliyatini yanada kuchaytirishi va sovuq boshlash tsiklining chidamliligini oshirishi kutilmoqda.