PDF《直接甲醇燃料电池动态性能的研究》

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200 400

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1000 t/s 0.7 0.5 0.3 0.1 ?0.1 I /A V /A (a) 0.70 0.66 0.62 0.58 0.54

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3 V /V (b)

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6 V /V 0.44 0.40 0.36 0.32 0.20 0.28 0.24 (c) 图3瞬间加载/卸载时的电压响应 Fig.3 Cell voltage response under constantly pulsated load conditions 图4 所示为电流按照斜率0.1 A/s上升到一定的 电流后按同样的斜率回到 0A 时电池电压的动态响 应.这是一种相对 恶劣 的负载变化情况,电池 的负载持续变化,电池没有时间达到稳定状态.从 图中能看到,电压的响应几乎和电流的变化是同步 的.负载的连续变化使得图

3 中的一些现象没有足 够的时间来形成.很明显这是因为电化学反应过程 要比物理过程(例如,甲醇传递、甲醇在反应面的

164 中国电机工程学报第25 卷 积聚等)快的多的原因.图4说明了直接甲醇燃料 电池对负载的变化有非常好的响应特性.另外,从 图中还能看出,在按定斜率持续加载时,在开始阶 段(小电流区) ,电压下降的斜率较大,等电流大 到一定数值时,电压下降的斜率忽然变小.这是因 为在小电流的时候,影响电池性能的主要因素是活 化极化,电流增大后,影响电池性能的主要因素是 欧姆极化.从图

2 可以看到,活化极化区的电压变 化斜率明显大于欧姆极化区的. I /A 0.7 0.5 0.3 0.1 ?0.1 V /V

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600 图4持续加载/卸载时的电压响应 Fig.4 Cell voltage response to continuously varying loading followed by a gradual unloading 电流按不同斜率上升到一定数值后突然卸载, 开路停留 10s 后重新加载时的电压信号动态响应如 图5所示.电流变化的 锯齿 波形表示的是电池 输出功率逐渐增大,在增加到一个最大值时瞬间卸 载的情况.电压信号对电流变化的响应几乎是同时 的.瞬间卸载的一个好处是能短时间提高开路时的 电压值.图中前三个........