朱万超

摘 要 本文主要讨论三种冷却燃料电池的方法：使用阴极气源冷却、分离反应物和冷却空气以及PEM燃料电池的水冷。通常情况下，一个燃料电池堆的发电效率约为50%，这就表明大约有一半的能量将会被浪费，这浪费掉的能量会产生大量的热能，必须及时处理，这有益于对质子交换膜的保护，也是燃料电池冷却和空气供应的意义所在。

关键词 燃料电池 冷却 空气供应

中图分类号：TM911.4 文献标识码：A

1使用阴极气源冷却

PEM燃料电池有一定的转化效率。在将氢能转化为电能时，效率通常约为50%。这意味着功率为X瓦特的燃料电池也必须处理大约X瓦特的热量。更确切地说，如果产物水在电池内蒸发，燃料电池产生的热量

这种热量消除的方式很大程度上取决于燃料电池的大小。用燃料低于100W的电池可以使用纯对流空气来冷却电池，并提供足够的空气流来蒸发水，而无需借助任何辅助装置。潮湿的空气比干燥的空气密度小，有助于流通过程。但是，对于更紧凑的燃料电池，小风扇可以用来吹动反应物和冷却空气，尽管大部分热量仍然会通过自然对流和辐射流失。

但是，当燃料电池的功率升高时，热量的比例就会降低，通过来自电池外表面的对流和辐射而损失。在实践中，这是冷却燃料电池的所有方法中最简单的方法，只能用于功率高达100W左右的系统。

2分离反应物和冷却空气

除了最小的PEM燃料电池以外，对反应物空气和冷却空气进行分离的需求可以通过反应气体和冷却气体组合的具体实例进行说明。……