质子交换膜燃料电池系统设计及水热管理研究的综述报告

质子交换膜燃料电池系统设计及水热管理研究的综述报告质子交换膜燃料电池系统（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）是一种高效、清洁、静音、无污染的电力源，被广

质子交换膜燃料电池系统设计及水热管理研究的综述 报告 质子交换膜燃料电池系统（ProtonExchangeMembraneFuel Cell，PEMFC）是一种高效、清洁、静音、无污染的电力源，被广泛应 用于潜艇、无人机等领域。然而，PEMFC系统存在许多问题，例如水分 管理、热管理、氢气泄漏等。 水分管理是PEMFC系统中最重要的问题之一。在质子交换膜燃料 电池中，对于电极反应来说，水分是必不可少的。水分一方面可以维持 膜的电导，另一方面还可以降低膜的温度，保证电池的工作效率。过多 的水分会导致膜的阻力增加，影响电池的输出功率。因此，水分的管理 非常重要。 目前，PEMFC系统中常用的水分管理方式有两种。一种是通过增加 气体的湿度来保持质子交换膜的湿润度。另一种是通过电池结构来控制 水分的含量。这种方式可以通过电池端部的分水板来控制水的排放。当 水分过多时，可以通过自动管路调节来排放过量的水分。 热管理也是PEMFC系统中的一个重要问题。PEMFC电池内部的反 应需要放热，而温度过高会导致膜的材料破坏，最终影响PEMFC的寿 命。为了保持良好的工作温度，PEMFC的热管理非常重要。 目前，PEMFC系统中常用的热管理方式有两种。一种是使用冷却水 来降低温度。另一种是通过加热水来维持稳定的工作温度。这种方式通 常用于低温环境下的PEMFC系统。 除了水分管理和热管理，氢气泄漏也是PEMFC系统中重要的问题 之一。PEMFC系统需要使用氢气来转化为能量，但氢气的泄漏可能会对 环境产生危害。因此，PEMFC系统要严格控制氢气的泄漏。