微型气泵在氢氧燃料电池的应用案例

    一、背景介绍

随着人口的增加、工业的迅速发展，人类对能源的需求越来越大。而氢能源作为一种清洁高效的新能源越来越引起人们的重视，人们加快了氢能源开发的脚步，使得氢能源的应用逐步变为可能。氢能源最常见的应用就是镍氢电池、氢氧燃料电池及氢能源汽车等。本文主要就燃料电池的应用展开分析介绍。

二、应用介绍

1、氢氧燃料电池原理

氢氧燃料电池是以氢气作燃料，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装置。氢氧燃料电池工作时向负极供给燃料氢气，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。 负极：燃料H2发生氧化反应，放出电子，反应式：H2=2H+2e 正极：放出的电子通过外电路到达正极，O2发生还原反应，反应式：O2+e+H=H2O 总反应：即通常的氢气的氧化反应，总反应式：2H2+O2=2H2O

2、氢氧燃料电池结构示意图

3、微型气泵的应用简介

（1）微型抽打气泵可用于燃料电池的氢气供应循环，由于氢气瓶直接输出的气压过大易损坏电池，因此可采用减压阀将气瓶排出气体降压处理，然后通过微型气泵来循环；
（2）微型抽打气泵还可用于燃料电池的氧气（或空气）供应循环。

三、应用难点

1、由于氢气属于易燃易爆气体，需要微型泵具有良好的气密性且接触材料绝缘性能等；
2、氢气瓶压力较大，通过减压阀降压过后的氢气压力也有100kpa左右，需要微型泵具有较大的输出压力且能在长时间疲劳工作下保持较高的参数一致性；
3、氢气循环及氧气供应为连续过程，需要泵处于长期工作的状态，对泵的寿命要求高；
4、需要微型泵能够远程启停、调节流量及在线反馈泵的运行情况。