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燃料动力电池重要有哪优点和分类

2022-04-02   点击量:366

01)高效率。由于直接将燃料的化学能转换为电能,中间不经过热能转换,转换效率不受热力学卡诺循环的限制;由于没有机械能的转换,可免除机械传动损耗,再加上转换效率不因发电规模大小而变化,故燃料动力电池具有较高的转换效率;


02)低噪声、低污染。燃料动力电池在化学能转换为电能的过程中,没有机械运动的部件,只是控制系统有一部分小型运动部件,故它是低噪音的。此外,燃料动力电池还是低污染的能源。以磷酸型燃料动力电池为例,它排放的硫氧化物及氮化物都低于美国规定标准两个数量级;


03)适应性强。燃料动力电池可以使用各种含氢燃料,如甲烷、甲醇、乙醇、沼气、石油气、天然气和合成煤气等,氧化剂则是取之不尽、用之不竭的空气。燃料动力电池可以做成一定功率(如40千瓦)的标准组件,按照用户的要组装成不同的功率和型式,安装在用户最方便的地方。假如要也可以装成大型电站,与常规供电系统并网使用,这将有助于调节电力负荷;


04)建设周期短,维护简便。燃料动力电池在形成工业化生产之后,发电装置的各种标准组件,可在厂进行持续化生产。它运输方便,还能在发电站现场进行组装。有人估算40千瓦磷酸型燃料动力电池的维护量,仅为同等功率柴油发电机的25%。


由于燃料动力电池具有这么多优点,美国和日本都十分重视它的发展。最常见的分类方法是按照电解质的种类,据此,可将燃料动力电池分为碱性燃料动力电池,一般以氢氧化钾为电解质;磷酸型燃料动力电池,以浓磷酸为电解质;质子交换膜燃料动力电池,以全氟或部分氟化的磺酸型质子交换膜为电解质;熔融碳酸盐型燃料动力电池,以熔融的锂-钾碳酸盐或锂-钠碳酸盐为电解质;固体氧化物燃料动力电池,以固体氧化物为氧离子导体,如以氧化钇稳定的氧化锆膜为电解质。有时也按电池温度对电池进行分类,分为低温(工作温度低于100℃)燃料动力电池,包括碱性燃料动力电池和质子交换膜燃料动力电池;中温燃料动力电池(工作温度在100-300℃),包括培根型碱性燃料动力电池和磷酸型燃料动力电池;高温燃料动力电池(工作温度在600-1000℃),包括熔融碳酸盐燃料动力电池和固体氧化物燃料动力电池。

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