PEMFC为什么要进行湿度控制
在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中,除了在供纯氧的特殊情况下,一般都是用空气运走产物水。空气供给速度总是比电池需要的速度快,以保证供给电极反应必需的氧气。如果空气的供给刚好是化学反应计量值,就会因出口气体中氧的几乎消耗殆尽而发生严重的“浓度损失”现象。
由于空气的脱水效应与温度之间的关系是非线性的,因而必须明确湿度、含水量与饱和蒸汽压等量之间的定量关系。
湿度过高和过低对PEMFC都是不利的,电池的湿度被限制在很小的范围内。不过,若工作温度保持在60℃以下,气流就容易稳定地维持在大约100%这样的适度的湿度范围内了,当然,要获得所需湿度是需要采用一些实际措施的。
在温度高于60℃时,在所有合理的空气系数范围内,出口气体的相对湿度都低于或在100%附近。因此,对于工作温度高于60℃的PEMFC,必须额外对反应气体加湿。这一点也得到了广大PEMFC使用者的证实。