质子交换膜燃料电池及系统建模的研究与进展

被引:9
作者
吴金锋
侯明
衣宝廉
张华民
机构
[1] 中国科学院大连化学物理研究所燃料电池工程中心
[2] 中国科学院大连化学物理研究所燃料电池工程中心 辽宁大连
[3] 辽宁大连
关键词
质子交换膜; 电极; 质子交换膜燃料电池; 电池组; 数学模型;
D O I
暂无
中图分类号
TM911.4 [燃料电池];
学科分类号
0808 ;
摘要
对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行数学模拟,有助于了解电池内部的物理化学过程,为进一步优化电池结构、尺寸和操作条件提供参考。详细介绍了目前PEMFC关于质子交换膜、电极、单电池,电池组和系统四个尺度上的建模现状,并指出了现有模型的优缺点。主要讨论:(1)全氟磺酸膜反胶束离子簇模型,微观尺度上膜的传递机理;(2)电极内传质、传热过程,分析各种电极模型的有效性; (3)水在膜内的传递现象,表明控制适当的水分布对提高电池性能非常重要;(4)单电池模拟过程中对热平衡和水平衡同时考虑。最后,分析了质子交换膜燃料电池建模的发展方向。
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