Thuyết minh chi tiết cấu tạo pin nhiên liệu

Cácpin nhiên liệungăn xếp bao gồm nhiều đơn phân tế bào nhiên liệu xếp chồng lên nhau.Tấm lưỡng cực và điện cực màng MEA xen kẽ chồng lên nhau, mỗi monome được nhúng giữa miếng đệm, sau khi tấm đầu trước và sau được ép bằng vít buộc chặt, tức là ngăn xếp pin nhiên liệu.Ngăn pin nhiên liệu là nơi diễn ra phản ứng điện hóa, là phần cốt lõi của hệ thống pin nhiên liệu (hay động cơ pin nhiên liệu).Khi lò phản ứng hoạt động, hydro và oxy được phân phối đến các tấm lưỡng cực của từng tế bào thông qua kênh khí chính của lò phản ứng, sau đó được phân phối đều đến các điện cực thông qua thanh dẫn của tấm lưỡng cực. Các phản ứng điện hóa được thực hiện bằng cách cho thân giá đỡ điện cực tiếp xúc với chất xúc tác.

1. Pin nhiên liệuđơn bào:

Một tế bào pin nhiên liệu bao gồm cấu trúc bảy lớp, với lớp giữa là màng trao đổi proton (còn được gọi là màng điện phân), theo sau đối xứng là lớp xúc tác âm/anốt, lớp khuếch tán khí âm/anốt, và một tấm lưỡng cực âm/anode.

2. Cấu tạo ống xếp điện:

Đối với pin nhiên liệu, một tế bào duy nhất bao gồm một bộ điện cực và tấm điện phân có điện áp đầu ra thấp và mật độ dòng điện thấp. Để có được điện áp cao và nguồn điện, một số tế bào đơn lẻ thường được mắc nối tiếp để tạo thành một ngăn xếp điện.Pin đơn liền kề được ngăn cách bởi một tấm lưỡng cực, được sử dụng để kết nối pin đơn phía trước và phía sau và cung cấp đường dẫn khí cho pin đơn.Cấu trúc ngăn xếp là cốt lõi của hệ thống pin nhiên liệu và là công nghệ chính của pin nhiên liệu.

Ngăn xếp pin nhiên liệu chủ yếu bao gồm bảy phần: tấm cuối, tấm cách nhiệt, tấm thu nhiệt, tấm lưỡng cực, điện cực màng, dây buộc và vòng đệm:

TẤM cuối: Chức năng chính của tấm cuối là kiểm soát áp suất tiếp xúc, vì vậy độ bền và độ cứng phù hợp là những đặc điểm quan trọng nhất của tấm cuối.Đủ cường độ có thể đảm bảo rằng tấm cuối không bị hư hại dưới tác động của lực đóng gói và đủ độ cứng có thể làm cho biến dạng của tấm cuối hợp lý hơn, để chuyển đều tải trọng đóng gói sang lớp bịt kín và MEA.

Tấm cách nhiệt: Tấm cách nhiệt không đóng góp vào sản lượng điện của pin nhiên liệu và chỉ cách ly về mặt điện giữa bảng thu nhiệt với bảng phía sau.Để nâng cao mật độ công suất, giảm tối đa độ dày và trọng lượng của tấm cách nhiệt mà vẫn đảm bảo khoảng cách cách điện (hay điện trở cách điện).Tuy nhiên, việc giảm độ dày của tấm cách nhiệt có nguy cơ tạo ra lỗ kim trong quá trình sản xuất và các vật liệu dẫn điện khác có thể được đưa vào, dẫn đến suy giảm hiệu suất cách nhiệt.