鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:397次 | 2023年02月07日
燃料動(dòng)力鋰電池有什么組成結(jié)構(gòu)?
燃料動(dòng)力電池組成結(jié)構(gòu)
燃料動(dòng)力電池的重要構(gòu)成組件為:電極(Electrode)、電解質(zhì)隔膜(ElectrolyteMembrane)與集電器(CurrentCollector)等。
1、電極
燃料動(dòng)力電池的電極是燃料發(fā)生氧化反應(yīng)與氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)場所,其性能的好壞關(guān)鍵在于觸媒的性能、電極的材料與電極的制程等。
電極重要可分為兩部分,其一為陽極(Anode),另一為陰極(Cathode),厚度一般為200-500mm;其結(jié)構(gòu)與一般電池之平板電極不同之處,在于燃料動(dòng)力電池的電極為多孔結(jié)構(gòu),所以設(shè)計(jì)成多孔結(jié)構(gòu)的重要原因是燃料動(dòng)力電池所使用的燃料及氧化劑大多為氣體(例如氧氣、氫氣等),而氣體在電解質(zhì)中的溶解度并不高,為了提高燃料動(dòng)力電池的實(shí)際工作電流密度與降低極化用途,故發(fā)展出多孔結(jié)構(gòu)的的電極,以新增參與反應(yīng)的電極表面積,而此也是燃料動(dòng)力電池當(dāng)初所以能從理論研究階段步入實(shí)用化階段的重要關(guān)鍵原因之一。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2、電解質(zhì)隔膜
電解質(zhì)隔膜的重要功能在分隔氧化劑與還原劑,并傳導(dǎo)離子,故電解質(zhì)隔膜越薄越好,但亦需顧及強(qiáng)度,就現(xiàn)階段的技術(shù)而言,其一般厚度約在數(shù)十毫米至數(shù)百毫米;至于材質(zhì),目前重要朝兩個(gè)發(fā)展方向,其一是先以石棉(Asbestos)膜、碳化硅SiC膜、鋁酸鋰(LiAlO3)膜等絕緣材料制成多孔隔膜,再浸入熔融鋰-鉀碳酸鹽、氫氧化鉀與磷酸等中,使其附著在隔膜孔內(nèi),另一則是采用全氟磺酸樹脂(例如pEMFC)及YSZ(例如SOFC)。
3、集電器
集電器又稱作雙極板(Bipolarplate),具有收集電流、分隔氧化劑與還原劑、疏導(dǎo)反應(yīng)氣體等之功用,集電器的性能重要取決于其材料特性、流場設(shè)計(jì)及其加工技術(shù)。
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