流道板在氫能源領域,尤其是在燃料電池技術中扮演著關鍵角色。以下是流道板在氫能源應用中的幾個重要方面:
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氣體分配與分隔:流道板在燃料電池中用于分隔陰陽極,并確保氫氣和氧氣在各自的電極處反應而不混合3。流道板設計必須確保反應氣體均勻分布,以優(yōu)化電池性能。
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熱量和水分管理:流道板還負責傳導反應產生的熱量,并幫助去除電池反應中生成的水3。有效的熱管理和水管理對于維持燃料電池的穩(wěn)定性和延長其壽命至關重要。
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電氣連接:流道板為電池堆內的單電池單元提供電氣連接,收集電流并將其傳輸?shù)酵獠侩娐?span id="iwoys9ad" class="ragTag___IXxub" style="box-sizing: inherit; margin: 0px 1px; padding: 2px; position: relative; top: -1px; cursor: pointer; user-select: none;">3。
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支撐MEA(膜電極組件):流道板支撐著MEA,保證其結構穩(wěn)定性和機械完整性3。
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設計復雜性:流道板的設計需要考慮多種因素,包括氣體流動效率、熱傳遞、水管理以及電池的整體性能。流道的設計形式,如直流道、蛇形流道、交指流道等,直接影響電堆性能1。
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制造挑戰(zhàn):流道板的制造涉及高精度的加工技術,金屬雙極板的流道精度達到微米級,這對制造工藝提出了挑戰(zhàn)7。
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新型流場設計:為了提高燃料電池的性能,研究人員不斷開發(fā)新型流場設計,如仿生流場、螺旋流場和3D流場等1。
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成本影響:流道板的設計和制造成本對燃料電池的整體經(jīng)濟性有顯著影響。金屬雙極板由于其高強度和薄度,雖然在耐腐蝕性上存在挑戰(zhàn),但已被用于提高電池堆的功率密度和降低成本2。
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仿真分析:在燃料電池的設計開發(fā)中,仿真分析被用來縮短設計周期、節(jié)省成本,尤其在流道板設計中,流體仿真可以幫助優(yōu)化氣體流動和水管理8。
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產業(yè)化進展:隨著燃料電池汽車的商業(yè)化進程加快,流道板的產業(yè)化也取得了進展,一些企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了金屬雙極板的量產,并在燃料電池電堆中得到應用12。
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