鋰電世界 在DMFC中,正負兩極都伴隨著反應生成物而形成復雜的流動這此反應生成物是無助于電池反應的,因而為了有效地利用電池內部的電極面積進行發電,要將作為燃料的甲醇水溶液和氧氣均等分配在整個電極面積_L,并將其反應生成物有效地排出電池外部。
例如在有的研究報告提出,減小形成產生水分的負極分離器的溝槽的剖面面積就可增大反應氣體的流速以及提出水分多的排出口側的電池溫度,這樣就可提高燃料電池的發電特性,這些都是為了抑制滯留在負極流路內的生成水分稱之為溢流的現象發生。但是,在實際的觀察試驗中幾乎看不到電池內部的流動狀態。對DMFC的正極上所生成的COZ的變動也進行了部分可視化的試驗。但是,電極表面的溫度分布以及直至負極上的水分變動狀態至今尚無一個可視化的實例。我們認為弄清DMFC的流動狀態是實現DM-FC系統的最佳化的有效手段之一,因此,在本研究中,我們設計了為了直接觀察電池內部的流動的可視化電池,觀察了發電中的燃料電池內部的反應變動。
這種現象的產生估計是由于壁面附近的甲醇水溶液的流速較小,不能充分排出CO:的結果。生成的CO:如果覆蓋了電極,則會阻礙反應。因此,在正極上如何有效地排出CO:是很重要的。DMFC負極的反應變動是發電時的可視化電池負極的照片。氧氣從照片的右下方的岐管流入電池內,從照片的左上方的岐管流出電池外。正如照片上所見那樣,隨著反應負極流路內發生了液滴現象。這種液滴的主要成分是HZO.HZO的流向越是向下方,則附著在流路壁面上的情況越嚴重。這種現象的原因分析如下。反應雖然覆蓋整個電極表面,但在流路上流由于反應氣體中的水蒸氣成分較少,難以引起水分的凝縮,生成的水分保持著氣體狀態。但是,沿著流路下流時,流貉鑫豹蒸氣濃度不斷上升,達到飽和水蒸氣壓以上封生成豹水蒸氣成分就凝縮了。
生成的HoO如果覆蓋了電極,則會妨礙反應,因而要有效地排出H:0.產生的溫度分布的變化。
在穩定狀態中,在電池入口處溫度分布稍微偏高,甲醇水溶液變為向電池供給熱的介質如上所述,采用測溫電池和紅外線輻射溫度計的本方法,就可詳細觀察到電極表面的微小的溫度分布及其變化過程。電極表面的溫度分布是在無負載的狀態下,剛剛開始供給甲醇水溶液之后的正極的溫度分布圖。甲醇水溶液從圖的左下方流入電池內,從右上方流出電池外。通過供給加熱了的甲醇水溶液,沿著流路方向,電極溫度就上升。另外,不僅在流路方向上,在岐管流入方向上電極表面溫度也上升,由于熱傳導的作用,從岐管附近,對電池進行加熱。由于發電,電極表面的溫度分布從無負載時的分布狀態開始變化。這是由于隨著發電電池就發熱的緣故。歸結采用試制的可視化電池,可以觀察DMFC發電時的正極和負極包括反應生成物在內的流動變動狀況,并測定電極的溫度分布。同時可確認在正極伴隨著氣泡的在負極伴隨著水分凝縮的氣液二相流,也可確認伴隨著電池反應,電極表面溫度分布的變化。
為扭轉這一局面,該公司決定對工廠布局結構進行調整,貫徹實施各項降成本措施。經過18個月的努力,已初見成效,共節省費用和產生效益15億美元。初步成績的取得主要歸功于:對德國科隆各生產廠進行了全面調整以適應市場形勢:與法國標致公司合作生產柴油機;精簡機構,削減管理人員。歐洲福特表示,今后還將繼續采取各種降成本措施,這樣,每年可望節省約10億美元的費用。此外,為開拓市場,爭取用戶,該公司還將投資約12億美元用于開發新車型,從現在起至2004年,將有45種新車型陸續投放市場。