氢氧燃料电池组成

发布网友 发布时间：2024-10-23 21:25

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热心网友 时间：2024-11-01 23:01

氢氧燃料电池是一种利用氢气作为燃料，氧气作为氧化剂进行电化学反应产生电能的装置。这种电池的理论比能量非常高，可达3600瓦·时/公斤。单体电池的工作电压通常在0.8至0.97伏之间，为了满足负载所需的电压，它们常常由多个单体串联构成电池组。

为了保证燃料电池的正常运行，需要持续供应氢气和氧气，并及时排除反应产生的产物——水和废热。电池组的构成主要包括几个关键部分：

氢氧供给分系统：航天器携带的氢气和氧气以超临界液态储存，这样可以减小贮罐体积，同时解决失重环境下气液分离的问题。但贮罐需要具备优良的绝热性能，能承受低温和高压，氧罐压力为6兆帕，氢罐压力为3至3.5兆帕。
排水分系统：有动态排水和静态排水两种方法。动态排水通过循环氢气并将水蒸气冷凝成水，然后分离；而静态排水则利用多孔纤维材料吸附冷凝水，也称为灯芯排水。产生的水经过净化后，可供航天员饮用或作为冷却剂。
排热分系统：通过乙二醇水溶液作为冷却剂，电池组的废热会被循环带到辐射器，以便于将温度维持在适宜的工作范围之内。
自动控制分系统：这一部分负责监控电池组的压力、温度、排水、排气、电压、安全以及冷却液循环等，数据通过显示器或遥测设备反馈给航天员或地面控制中心。当电池组出现问题时，会自动切换至备用电池组以确保供电稳定。



扩展资料

燃料电池是很有发展前途的新的动力电源，一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料，作为负极，用空气中的氧作为正极．和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在入的，因而电池容量取决于贮存的活性物质的量；而燃料电池的活性物质（燃料和氧化剂）是在反应的同时源源不断地输入的，因此，这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点，但由于成本高，系统比较复杂，仅限于一些特殊用途，如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。