氢燃料电池生产工艺流程图(氢燃料电池生产工艺流程图百度文库)

谁能给我介绍一下氢氧燃料电池的结构和工作原理详细

氢氧燃料电池结构：

①氢氧供给分系统：航天器携带的氢和氧采用超临界液态贮存，可缩小贮罐体积，解决失重条件下气、液态的分离问题，但要求贮罐绝热性能好、耐低温、耐高压（氧罐为6兆帕、氢罐为3～3.5兆帕）。

②排水分系统：主要有动态排水和静态排水两种方式。前者把带有水蒸气的氢气循环输送到冷却装置，使水蒸气冷凝成水进行分离；后者依靠多孔纤维编织材料（如灯芯）将冷凝后的水吸附出来，又称灯芯排水。电池组排出的水经净化后可供航天员饮用或作冷却剂。

③排热分系统：电池组通过冷却剂（如乙二醇水溶液）循环，将废热带到辐射器向外排放，以维持电池组正常工作的温度范围。

④自动控制分系统：包括电池组工作压力、温度、排水与排气、电压、安全和冷却液循环等的控制与调节。所测量的参数传送到航天员座舱的显示器或由遥测设备发回地面。当电池组出现故障时，自动切换到备份电池组供电。

工作原理：

氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂，氧气作氧化剂，通过燃料的燃烧反应，将化学能转变为电能的电池，与原电池的工作原理相同。

氢氧燃料电池工作时，向氢电极供应氢气，同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下，通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电，在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后，这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。

工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（氧气）。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。

氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂 全部储藏在电池内的装置

氢氧燃料电池的反应物都在电池外部它只是提供一个反应的容器 2H2+O2=2H2O

氢气和氧气都可以由电池外提供

燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应时释出的能量，直接将其变换为电能。从这一点看，它和其他化学电池如锌锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是，它工作时需要连续地向其供给反应物质——燃料和氧化剂，这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池。

具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初，电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成，2013年正发展为直接使用固体的电解质。

工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气，起作用的成分为氧气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。当氢离子进入电解液中，而电子就沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。此过程水可以得到重复利用，发电原理与可夜间使用的太阳能电池有异曲同工之妙。

燃料电池的电极材料一般为惰性电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性碳电极等。

利用这个原理，燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电，所以也可称它为一种"发电机"。

为什么膜电极是燃料电池(氢能源)汽车的核心部件?

什么是膜电极？为什么它是燃料电池（氢能源）汽车的核心部件？

关键词：燃料电池、氢能源、新能源汽车

从下面的燃料电池制备工艺流程图中可以看出膜电极是PEMFC的电化学反应场所，是燃料电池的核心部件。

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注：PEMFC质子交换膜燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC)

从公开的新闻报道及文献资料知道目前我国A股（上市公司）1.中美锦能源(000723)(参股燃料电池核心部件膜电极明星公司广州鸿基、控股燃料电池车制造企业佛山飞驰)、2.雪人股份(002639)(空压机主要供应商、参股HYGS)、3.雄韬股份(002733)(布局膜电极、电堆、系统企业)、4.大洋电机(002249)(布局燃料电池系统、运营，参股BLDP)，4.潍柴动力(000338)(入股BLDP、山东市场的垄断地位)和东岳集团(质子交换膜)；

从知识产权中查询到，目前长兴欧森科技有限公司-一种燃料电池膜电极工业量产生产系统及其生产方法-201910012644.5的发明专利申请，内容为一种燃料电池膜电极工业量产生产系统及其生产方法，属于燃料电池技术领域。包括自动放卷机构、阴极涂覆机构、阴极干燥机构、阴极检测机构、自动收卷机构、阴极制浆机构；阳极自动放卷机构、支撑膜收卷机构、阳极涂覆机构、阳极干燥机构、隔离膜放卷机构、阳极检测机构、自动收卷机构、阳极制浆机构；扩散层放卷机构、扩散层预处理机构、裁切机构，还包括单独设置的热压合机构、封边机构及成品检测机构。上述一种燃料电池膜电极工业量产生产系统及其生产方法，通过工业量产生产及对生产过程的品质管控，提高产品的一致性和生产效率，降低劳动力，降低生产成本，实现膜电极的商品化、规模化生产。长兴欧森科技有限公司一家注册资金为100万的成立于2016年小微企业。而上市公司中并未查询到最新的膜电极知识产权专利申请，不排除上市公司“埋头苦干”，无暇顾及专利申请的可能。

下面详细介绍下膜电极（MEA）：

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PEMFC的核心组件就是膜电极（MembraneElectrodeAssembly，MEA），它一般由质子交换膜、催化层与扩散层3个部分组成所谓的“三合一结构”。PEMFC的性能由MEA决定，而MEA的性能质子交换膜性能，扩散层结构以及催化层材料与性能，还有MEA本身的制备工艺所决定。

膜电极是具有三合一结构的组件，它由扩散层，催化层和质子交换膜组成。扩散层为反应气体提供传质通道，还起到集流体的作用，通常采用石墨化碳纸或碳布。

膜电极MEA一般的制备过程是：在Pt／C催化剂中加入一定量溶剂、粘结剂(如PTFE)f[INation溶液，经超声波混合制成电催化剂浆料，采用喷涂或压延技术在碳纸上均匀涂上催化剂制成多孔电极。然后将电极在质子交换树脂溶液中浸渍片刻，经真空干燥，再在一定的条件下热压于电解质膜上形成MEA。其中公开的一种膜电极制备方法如下：供参考

1.称取一定量的Pt/C催化剂，置于洁净的小烧杯中。

2.加入一定量的蒸馏水和异丙醇，在超声波清洗器中，超声振荡一定时间。

3.之后滴加一定量5%质量浓度的Nafion溶液，继续超声一定时间。

4.将超声后的悬浮液置于烘箱中，在一定温度下干燥一定时间至悬浮液呈膏状。

5.将膏状物均匀涂覆于碳纸表面，之后在涂覆好的催化剂表面涂刷一定量的Nafion溶液，置于烘箱中干燥30min。

6.将两片涂有催化剂的碳纸与质子交换膜置于热压机模具中，在一定温度和压力下热压成型。

7.将成型的膜电极置于湿润环境中备用。

关于燃料电池（氢能源燃料电池）在技术上，国内外取得了巨大突破，但是质子交换膜燃料电池要实现的实现商业化必须降低电池材料及部件的成本。还必须在高性能Pt／C催化剂的制备、膜电极的制备上进行深入研究，2019年美锦能源等上市公司宣布膜电极生产线已具备量产条件，国内也有企业申请相关发明专利，希望我国在燃料电池方面不断前进，努力超越。

有谁知道氢燃料电池是如何制造的呢？氢燃料电池制造的过程是怎样的呢？

我是知道的，就是先把氢气注入到箱子里，之后再放在地下室，等到凝固之后往里面加上一些火药连接电源就可以了。

氢燃料电池工作原理示意图中反应的化学方程式是

（1）氢氧燃料电池的反应原理是氢气与氧气反应生成水；故填：2H 2 +O 2 =2H 2 O；

（2）氢气与氧气反应生成了水，氢氧化钾溶液的浓度变小，碱性减弱，溶液的pH变小；故填：变小．

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