(一)膜電極組件膜電極(MEA)是氫燃料電池系統(tǒng)的核心組件,通常由陰極擴(kuò)散層、陰極催化劑層、電解質(zhì)膜、陽(yáng)極催化劑層和陽(yáng)極氣擴(kuò)散層組成,直接決定了氫燃料電池的功率密度、耐久性和使用壽命。 MEA內(nèi)電解質(zhì)的不同,常用的氫燃料電池分為堿性燃料電池(AFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)等。各類型燃料電池具有相應(yīng)的燃料種類、質(zhì)量比功率和面積比功率性能,其中質(zhì)子交換膜燃料電池以啟動(dòng)時(shí)間短(~1min)、操作溫度低(<100℃)、結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度高等成為研究熱點(diǎn)和氫燃料電池汽車邁入商業(yè)化進(jìn)程的首選。MEA裝配工藝有熱壓法(PTFE法)、梯度法、CCM(catalystcoated-membrane)和有序化方法等。
熱壓法是第一代技術(shù);目前廣泛使用的是第二代的CCM方法,包括轉(zhuǎn)印、噴涂、電化學(xué)沉積、干粉噴射等,具有高鉑利用率和耐久性的優(yōu)點(diǎn);有序化方法可使MEA具有反應(yīng)活性面積及孔隙連通性,以此實(shí)現(xiàn)更高的催化劑利用率,是新一代MEA制備技術(shù)的前沿方向。1.質(zhì)子交換膜(PEM)全氟磺酸膜是常用的商業(yè)化PEM,屬于固體聚合物電解質(zhì);利用碳氟主鏈的疏水性和側(cè)鏈磺酸端基的親水性,實(shí)現(xiàn)PEM在潤(rùn)濕狀態(tài)下的微相分離,具有質(zhì)子傳導(dǎo)率高、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿等優(yōu)異特性。代表性產(chǎn)品有美國(guó)杜邦公司的Nafion系列膜、科慕化學(xué)有限公司的NC700膜、陶氏集團(tuán)的Dow膜、3M公司的PAIF膜,日本旭化成株式會(huì)社的Aciplex膜、旭硝子株式會(huì)社的Flemion膜,加拿大巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)公司的BAM膜,這些膜的差異在于全氟烷基醚側(cè)鏈的長(zhǎng)短、磺酸基的含量有所不同。
感官法。即采納耳聽鼻嗅的方法。如果聽到鋼瓶發(fā)出“咝咝”的動(dòng)靜或許嗅到有強(qiáng)烈刺激性臭味或異味,即可定為漏氣。這種方法雖然非常簡(jiǎn)便,但也有它的局限性,一氧化碳、甲烷等有毒氣體和某些易燃?xì)怏w肯定是不適用的哦。
涂抹法。這也是我們查驗(yàn)鋼瓶是否漏氣最常用的方法,就是把肥皂水抹在氣瓶檢漏處 ,若有氣泡發(fā)生,則能判定為漏氣。此法運(yùn)用較廣泛、準(zhǔn)確,特別需要留意對(duì)氧氣瓶檢漏時(shí)是禁止運(yùn)用,因?yàn)榉试硭泻杏椭椭c氧接觸是會(huì)發(fā)生劇烈的氧化。
氣球脹大法。用軟膠管套在氣瓶的出氣嘴上,另一端連接氣球。如氣球脹大,則視為有漏氣現(xiàn)象。此法最適用于劇毒氣體和易燃?xì)怏w檢漏。
化學(xué)法。這種方法的原理是,將事前準(zhǔn)備好的某些化學(xué)藥品與檢漏點(diǎn)處的氣體接觸,如果發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并出現(xiàn)某種外觀特征,則斷定為漏氣。如檢查乙氯鋼瓶可用棉花蘸氨水靠近檢漏點(diǎn),若產(chǎn)生氯 白霧,即證明漏氣;檢查液氨鋼瓶可用被水濕潤(rùn)后的赤色石蕊試紙靠近氣瓶漏氣點(diǎn),若試紙由赤色變成藍(lán)色,則說(shuō)明漏氣。此法僅用于某些劇毒氣體檢漏。