分体式质子交换膜燃料电堆的膜加湿实验

在已开发的分体式质子交换膜燃料电池电堆基础上，对膜（Nafion115）加湿器子系统进行了详细的研究，揭示了质子交换膜燃料电池膜加湿方法的特性.初步分析了膜加湿的原理，并在不同操作条件下，定量地对膜透过水量与反应气体的润湿程度进行了测量，得到了Nafion115膜加湿器对电堆的润湿性能.发现操作温度在50～70℃之间，加湿速率最强；随着反应气体流量的增大，加湿速率呈非线性增加，但润湿程度反而降低；增加质子交换膜面积会增大反应气体的相对湿度，而加湿速率将下降；较高反应气体压力下不利于加湿.在适当的膜加湿器工况下，当电流密度为2.1A？cm-2时，电堆最大功率密度可超过1.2W？cm-2.