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第七章燃料电池

27.1燃料电池概述

7.1.1燃料电池的结构

燃料电池的原理起源

尚班1838年首次

提出燃料电池概念

威廉•格罗夫爵士威廉•格罗夫爵士

1839年首次组装威廉•格罗夫爵士发明的早

（SirWilliamGrove

期燃料电池

1811—1896）

世界上第一个简易燃料电池为了纪念格罗夫爵士，国际氢能协会（IAHE）设立了“威廉·格

罗夫爵士”奖（SirWilliamGroveAward），该奖项专门授予在

电化学领域对氢能研究和利用做出突出贡献的组织和个人。

2燃料电池的组成

Ø系统核心

燃料电池发电系统的组成部件

燃料电池发电系统示意图

2燃料电池的组成

科研院所研究电池关键材料和部件

数百节单电池串接

工厂、企业研究电池设计构造及性能

辅助系统

燃料电池系统的构成

电堆中每个单电池的均一性显得尤为重要，单电池的均一性是制约

燃料电池电堆性能的重要因素。

2单电池均一性的控制

材料、部件及结构的均一性

常见的电堆均一性问题：

决定

●操作过程生成水累积引起的不均一单电池的均一性

●电堆边缘效应引起的不均一组装、操作因素决定

电堆的均一性

提升电堆性能时，单电池均一性的控制是科研

影响

人员面临的一大技术难题。

电堆的性能

2燃料电池电堆的研究进展

中国科学院大连化学物理研究所

自主开发的燃料电池电堆日本丰田Mirai燃料电池(a)3D流场和(b)电堆

电堆性能：电堆性能：

2p采用3D流场设计，使流体产生垂直于催

u1000mA/cm电流密度下，体积比功

率达到2736W/L，质量比功率达到