¿Cómo funciona una pila de celdas de combustible de hidrógeno?

¿Qué es una pila de celdas de combustible de hidrógeno?

El voltaje de una sola celda es típicamente muy bajo, a menudo menos de un voltio. Para cumplir con los requisitos de voltaje más altos de la mayoría de los usuarios (como 6V, 12V o 24V), los fabricantes generalmente apilan múltiples células individuales juntas. Esta es también la razón por la cual las celdas de combustible se conocen comúnmente comopilas de pilas de combustible.

Pila de celdas de combustible de hidrógeno de 1000W

Celdas de combustible de hidrógenoson dispositivos que convierten la energía química en hidrógeno y oxígeno directamente en energía eléctrica a través de reacciones electroquímicas. En comparación con las celdas de combustible tradicionales,celdas de combustible de hidrógenotener una mayor eficiencia de utilización de energía. Otra ventaja deceldas de combustible de hidrógenoes que no requieren combustión, por lo que no liberan gases contaminantes y polvo como Cox, NOx, Sox, etc. como combustibles tradicionales de combustión.Celdas de combustible de hidrógenoSolo produce agua y calor durante el proceso de generación de energía, y no producen sustancias dañinas, por lo que son ecológicos.

¿Cuál es la estructura de diseño de la pila de celdas de combustible?

Celdas de combustible de hidrógenogeneralmente se apilan con múltiples células individuales. La estructura de una sola célula consiste enAlgo, placa bipolar(Un lado es el ánodo, el otro lado es el cátodo), el ánodo de una sola celda está conectado al cátodo de otra celda individual, y después de que se conectan múltiples células individuales en serie, los coleccionistas de corriente y las placas aislantes se instalan en ambos extremos, y finalmente se agregan dos placas finales y se fijan con pernos, y la pila se ensambla.

El voltaje de diseño de la celda única de la celda de combustible de energía veterinaria es de 0.6V, y la corriente está determinada por el área activa delAlgoy el tamaño se puede personalizar. Por ejemplo, el voltaje de la energía veterinariaPila de celdas de combustible de hidrógeno de 100Wes 12V, y el número de células individuales es 20.

La estructura de diseño de la pila de celdas de combustible

● Conjunto de electrodo de membranaBly (MEA): Elelectrodo de membranagenera corriente y realiza la conducción de protones catalizando la reacción electroquímica de hidrógeno y oxígeno en elpila de combustible. Es el componente central para la operación eficiente deceldas de combustible. La energía veterinaria puede suministrar muchos tipos de personalizadosAlgopara satisfacer varias demandas.

Algo de 3 capas obtenida transfiriendo el catalizador a la membrana de intercambio de protones

●  Placa bipolar: Placa bipolardesempeña el papel de realizar electricidad, desviar el gas, apoyarelectrodos de membranay proporcionar soporte estructural mecánico enceldas de combustible, mientras que ayuda a distribuir uniformemente los gases de reacción (como el hidrógeno y el oxígeno) para garantizar la conducción eficiente de las reacciones electroquímicas. Suministros de energía veterinaria personalizadosplacas bipolaresde muchos tipos.

Placa bipolar

●  Coleccionista actual: La función principal es recolectar y realizar la corriente generada por la pila para garantizar el flujo efectivo de la corriente. Suele ser una placa de cobre.

●  Placa de aislamiento: La placa de aislamiento se usa principalmente para aislamiento eléctrico enceldas de combustiblepara evitar cortocircuitos entre diferentes células individuales. La placa de aislamiento ayuda a mantener la estabilidad dentro de la pila y garantizar el rendimiento eléctrico y la seguridad de cada unidad.

●  Final: Las placas finales se encuentran en ambos extremos de la pila. Su función principal es proporcionar soporte externo para la pila y mantener la estabilidad de la pila. También ayudan a sellar elpila de combustiblePara evitar la fuga de gas o líquido.

¿Cuál es el principio de la pila de celdas de combustible?

El principio de trabajo delCélula de combustible de membrana de intercambio de protoneses que el hidrógeno y el oxígeno del aire generan directamente agua, electricidad y calor a través de reacciones electroquímicas.

Cuando el hidrógeno ingresa al lado del ánodo, hidrógeno (H₂) se descompone en protones (h⁺) y electrones (e^-) Bajo la acción de los catalizadores de platino. H⁺Los iones se mueven hacia el lado del cátodo a través delMembrana de intercambio de protones, mientras que los electrones （e^-） No puede pasar por elMembrana de intercambio de protonesy solo puede fluir a través del circuito externo para formar la corriente para el uso de carga externa. Oxígeno (O₂) reacciona con protones (h⁺) que llegan a través de la membrana y los electrones (e^-) transferido desde el circuito externo bajo la acción decatalizadorespara generar agua (h₂O). Dado que el oxígeno suministrado a la placa del cátodo se puede obtener del aire, mientras se suministre continuamente el hidrógeno a la placa del ánodo, el aire se suministra a la placa del cátodo y el agua (vapor) se quita a tiempo, se puede proporcionar electricidad continuamente.

Reacción del ánodo: H₂ → 2H⁺ + 2e⁻  

Reacción del cátodo: O₂ + 4h⁺ + 4e⁻ → 2h₂o  

Reacción general: H₂ + 1/2 O₂ → H₂O + Electricidad + calor

Diagrama de principio de trabajo de pila de combustible de hidrógeno

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