过冷水对质子交换膜燃料电池零下启动能力与特性的影响

为了寻找有效的质子交换膜燃料电池(PEMFC)零下启动策略以及探究利用过冷水移动提升零下启动能力的可行性,对PEMFC内过冷水的移动和结冰特征进行了研究。对其零下启动储水容量、零下启动能力进行了估算,实验测量了启动过程累计产水量。结果表明:在–10℃及–20℃启动时,过冷水移动可扩展PEMFC零下启动储水空间、提升零下启动能力;降低零下启动电流密度、提高启动温度、减小单池活性面积均可延缓过冷水结冰的发生、延长单池存活时间。但过冷水的存在会导致零下启动随机特征的出现,影响过冷水利用的稳定性。

用交互氢泵法的聚合物电解质燃料电池堆-30℃启动

为了在温带、寒带地区推广燃料电池汽车,研究了含20片单体电池、活性面积为285 cm2的石墨基双极板聚合物电解质燃料电池短堆的零下启动。开发了基于实车的使用交互氢泵的电源系统;对短堆阳极和阴极同时供应氢气;用低温环境舱来构建-30℃环境;以起始膜—水(分子数)含量、交互电幅值及频率等作为3个控制参数,实现燃料电池短堆-30℃启动;测试了短堆零下启动前后的极化曲线。结果表明:燃料电池短堆-30℃启动后,中心位置的单体电池可在80 s内温升至0℃;在其余位置,可在200 s内温升至0℃;零下启动前后的极化性能基本无衰减。