막다른 연료극 방식의 고분자 전해질 연료전지의 배출 효율 향상. 고분자 전해질형 연료전지는 연료 이용 효율을 높이기 위해 주로 DEA(Dead Anode) 시스템을 사용합니다. 운전조건에 미치는 영향을 분석하기 위해 연료전지 성능, 수소공급압력, 연료이용효율을 측정하였다.
응축수를 원활하게 관리할 수 있는 정화 조건을 선택함으로써 연료전지 성능 및 연비 향상이 가능했습니다.
연료전지
고분자 전해질 연료전지 구조
따라서 연료전지의 성능을 유지하면서 연료사용 효율을 높이기 위해서는 세정조건을 최적화해야 한다. 도 6(a)에서는 플러딩으로 인해 연료전지의 전압이 일정 간격으로 감소하였다가 세척 후 회복되는 것을 확인하였다. 그림 7(b)에서 FTA 시스템에 건식연료를 공급한 경우 전해질막의 수화도가 감소하여 연료전지의 성능이 저하되었으며, 운전시간에 따른 전압강하 정도가 컸다. .
또한, DEA 시스템의 정제시간이 길어질수록 불순물이 효과적으로 제거되어 연료전지의 성능이 높아지며 성능저하도 낮아진다. 퍼지 시간이 짧을수록 퍼지 간격은 짧아지는데, 이는 연료전지 성능의 3%에 해당한다. 연료전지의 성능은 낮고, 잦은 침수로 인해 감소율이 높은 것으로 판단된다. 그림 8(a)에 나타난 바와 같이 퍼지 시간이 길어질수록 퍼지 시 연료 손실이 커지는 것을 확인할 수 있었다.
도 9(a)에서는 수소 공급 압력이 증가할수록 연료전지 성능과 퍼지 간격이 증가하는 것을 알 수 있다. 그러나, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 수소 공급 압력이 높을수록 퍼지 순간에 소모되는 연료량이 많아진다. 또한, 전극의 ECSA가 거의 동일하여 전해질막의 두께에 따라 두 연료전지의 성능 차이가 발생함을 도 10(c)에서 확인하였다.
DEA 시스템의 세정주기 및 전해막에 대한 실험을 통해, 반응으로 인해 발생하는 물로 인해 연료전지의 성능이 불안정하다는 것을 확인하였다. 부하전류에 비례하여 물이 생성되므로 부하전류에 대해 연료전지 성능과 연료이용효율을 평가하였다. 전해질막이 두꺼울수록 세척주기가 길어져 연료사용 효율이 높아지나, NR 212를 적용한 연료전지는 800mA/cm2의 정전류 조건에서 순시전압 변동이 비교적 큰 것으로 확인되었다.
이를 통해 DEA 시스템에서 연료전지의 부하용량 증가에 따라 솔레노이드 밸브를 이용한 세척방법과 연료전지 부품에 대한 연구가 이루어져야 함과 동시에 효율적인 물 공급이 추가적으로 이루어져야 함을 확인하였다. 관리 방법. 필요합니다.
청소시간이 길어질수록 연료손실량이 많아지고, 연료이용효율이 떨어지며, 연료의 습도가 저하되어 장기간 운전시 굴뚝의 성능이 저하됩니다. DEA 시스템에서는 청소간격이 길어질수록 청소횟수를 줄여 연비를 높일 수 있으나, 침수로 인한 전압강하가 발생하였다. 또한, 실험 중 배출되는 물의 양과 연비를 측정하여 표 5에 정리하였다.
이는 RCA 시스템에서 세정시 응축수를 배출하는 효과가 아닌 과잉 건조연료를 공급하여 음극의 수분을 유지하는 기능으로 스택전압이 안정적으로 유지되는 것으로 해석할 수 있다. 본 연구에서는 스크러빙 조건이 DEA 시스템과 RCA 시스템에 미치는 영향을 평가하고, 수소연료의 이용효율을 높이기 위한 실험을 수행하였다. 수소 방전 시간이 길어질수록 음극에 쌓인 불순물이 효과적으로 배출되고, 방전 간격을 늘리고 고성능을 얻기 위해 수소 연료를 공급했다.
연료전지 스택의 부하 용량이 증가할 경우, 운전 중 솔레노이드 밸브를 이용한 배출 기술과 함께 효과적인 물 관리 기술이 요구됨을 확인하였다. 고분자 전해질 연료전지 스택을 이용한 RCA 시스템의 성능에 미치는 재순환 유량, 퍼지 간격 및 지속 시간의 작동 조건에 대한 영향에 대한 실험을 수행하였다. 재순환유량 실험에서는 재순환유량이 증가할수록 스택 성능이 저하되는 것으로 나타났다.
애노드 출구 압력을 낮추는 것은 연료 습윤이 수소 재활용에 미치는 영향보다 스택 성능에 더 큰 영향을 미치는 것으로 여겨집니다. 장기간 운전 시에는 0.1, 0.02초의 짧은 시간으로 세정 시 양극 내부의 수분을 유지하고 연료 배출을 최소화하여 약 95%의 높은 연료 이용 효율을 확보할 수 있었지만, 내부에 축적된 수분은 스택 스택 성능의 양극 및 재순환 라인이 감소되었습니다. 따라서 지속 시간뿐만 아니라 장기간 작동 시 스택 성능 저하를 최소화합니다.
재순환유량과 정화조건을 최적화하여 연료전지를 효율적으로 작동시켜 안정적인 성능과 높은 연료이용효율을 구현하였습니다.
