Metal Foam - Erregai-pilak Cold Start Errendimendua hobetzea

Komertzializatuametalezko aparakGaur egun, erregai-pilen ohiko korrikalarien alternatiba potentzial ona dira, mikroegitura porotsua, porositate handia eta erresistentzia mekaniko ona direlako.
Lehenik eta behin, bateriaren polarizazio-errendimendua giro-tenperaturan lan baldintza normaletan aztertu zen. Kontuan izanik katodoa bateriaren errendimendua murrizten duen elektrodo nagusia dela, ohiko fluxu paraleloen bideak erabiltzen dira bi zelula bakarren anodorako, eta ohiko fluxu paraleloen bideak erabiltzen dira katodorako, hurrenez hurren, nikel-metal apar-fluxu-eremu berri batekin.
Bi fluxu-eremuetako fluxu-desberdintasunak eta errendimendu-desberdintasunak modu argiagoan islatzeko, azterketak 1,5 cm × 20 cm-ko tamainako zelula-fluxu-eremu lirain bat erabili du (gas guztiak alde luzean zehar isurtzen ziren), eta horrek jatorrizko zelula pixka bat galdu zuen. errendimendua, eta, beraz, zelulen polarizazio errendimendua ez zen altua. Horrez gain, proban bi zeluletarako MEA (Nafion-112) bera erabili zen. Apar-metal-fluxuaren eremuan fluxu-kanal txikiaren kurbadura handiagoa dela eta, bi muturretako presio-jaitsiera handiagoa da ohiko fluxu-eremuko fluxu zuzen luzeko kanal soilarekin alderatuta, eta horrek katodoaren gas-hornidura hobetzen du, funtzionamendua. presioa eta erreakzio elektrokimikoaren abiadura, eta, aldi berean, presiodun gas-motorraren potentzia gehiago kontsumitu behar du neurri batean eta ponpaketa-galera areagotzen du. Potentzia-dentsitate maximoa handiagoa da zelulen kasuanmetalezko aparrafluxu-eremuetan, korronte baxuetan, berriz, potentzia-dentsitatea ohiko fluxu-eremuko zelulena baino apur bat txikiagoa da. Orokorrean, metalezko apar-fluxuaren eremua erabiltzearen abantailak nabarmenak dira oraindik. Epe luzera, apar metalikoaren fluxuaren eremuan gas eta ur likidoaren fluxu uniformeagoa dela eta, fluxu eremu laburragoa erabil daiteke aplikazio praktikoetan, edo katodoaren eta anodoaren gurutze-hornidura bertikalaren erabilera (anodoaren gasa isurtzen da). fluxu-kanal tradizionalaren alde luzea, gas katodoa apar-fluxuaren eremu laburrean zehar isurtzen da), eta horrek are gehiago murrizten du katodoaren sarrera eta irteerako presio jaitsierak eragindako ponpaketa-galera, eta, beraz, hobekuntzaz jabetzea espero da. bateriaren errendimenduaren arabera, eta epe luzera lor daitekeen fluxu kanal tradizionala baino potentzia-dentsitate parekoa edo are handiagoa mantentzea ere bada. Hori dela eta, zelulen errendimenduaren hobekuntzaz jabetzea espero da ponpaketa-galera ohiko fluxu-kanalaren parekoa edo txikiagoa mantenduz.
Bestalde, zero azpiko abiarazte baldintzen kezkari aurre egiteko, erregai-pilen hasierako errendimendu dinamikoa alderatzen dugu apar metalezko fluxu-eremua eta ohiko fluxu paraleloko kanala katodoan korronte konstantean eta tentsio konstanteko moduetan, hurrenez hurren.
Bestalde, zero azpiko hasierako baldintza ezagunerako, erregai-pilen hasierako errendimendu dinamikoa alderatzen dugu apar metalezko fluxu-eremua eta ohiko fluxu paraleloaren kanala katodoan korronte konstantean eta tentsio konstanteko moduetan, hurrenez hurren.
Apar-metal-fluxuaren eremuak abantaila bikainak erakusten ditu, zelula-errendimendu egonkorra abiaraztean eta abiarazte arrakastatsuarekin, aitzitik, ohiko fluxu paraleloko kanaleko zelulak, funtzionamenduan zehar zelula irteerako tentsio baxuago eta ezegonkorrarekin, bero-ekoizpen-tasa eta tenperatura hobetzen ditu. igoera-tasa neurri batean igotzen da, baina fluxu-kanal gutxiago dagoenez, izozketaren eta blokeatzeko aukera linealki handitzen da (fluxu-kanal kopuruaren arabera), eta horrek bere zelula-irteera-errendimendu aldakorra dakar. Hala eta guztiz ere, izotza-blokeatzeko probabilitatea linealki handitzen da (fluxu-kanal kopuruaren arabera), zelula-irteera-errendimendu aldakorra eta abiarazte-huts egiteko probabilitatea areagotzen da.
Laburbilduz, erregai-pilaren egitura porotsu bikainaapar metalikoafluxu-eremuak abantaila esanguratsuak ditu zelularen aurrean, "lubaki-ertza" fluxu-kanal tradizionalarekin, bai giro-tenperaturako funtzionamenduan bai zero azpiko abiarazte-baldintzetan.
Giro-tenperaturan bateriaren potentzia-dentsitate maximoa eta azken korronte-dentsitatea %25 inguru handitzen dira;
Zero azpiko abiarazte baldintzetan, apar metalezko fluxuaren eremua duten baterien errendimendua leunagoa da abiaraztean, eta tenperatura baxuko auto-abiarazte gaitasuna asko hobetzen da.
Horrez gain, apar metalezko materialetarako tratamendu optimizatuagoak erabiltzea, hala nola urrezko xaflaketa eroankortasuna hobetzeko, hidrofobikotasun eta korrosioarekiko erresistentzia tratamendu egokiagoak eta erabilera.apar-materialakporo-tamaina, porositate eta konpresio-ratio optimizatuagoekin, erregai-pilaren funtzionamendu-errendimendua gehiago indartuko duela eta hotzeko abiarazte-zikloaren iraunkortasuna areagotzea espero da.