目錄CONTENTS新能源汽車概論第一部分熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理第二部分熔融碳酸鹽燃料電池的特點01熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理新能源汽車概論新能源汽車概論第一部分熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理熔融碳酸鹽燃料電池的電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，一般為堿金屬鋰、納、鉀、鈣的碳酸鹽混合物，隔膜材料是鋁酸鋰晶體,正極和負極分別為添加鋰的氧化鎳和多孔鎳。電子然后通過外部電路回路返回到陰極，在這過程中發(fā)電。當溫度加熱到650°C時，這種鹽就會熔化，產(chǎn)生碳酸根離子，從陰極流向陽極，與氫結(jié)合生成水、二氧化碳和電子；新能源汽車概論第一部分熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理熔融碳酸鹽燃料電池的導電離子為碳酸根，二氧化碳在陰極為反應物，而在陽極為產(chǎn)物。實際上電池工作過程中二氧化碳在循環(huán)，即陽極產(chǎn)生的CO2返回到陰極，以確保電池連續(xù)地工作。通常采用的方法是將陽極室排出來的尾氣經(jīng)燃燒消除其中的H2和CO，再分離除水，然后將CO2返回到陰極循環(huán)使用。圖3-3-11熔融碳酸鹽燃料電池工作原理在實用的熔融碳酸鹽燃料電池中，燃料氣并不是純的氫氣，而是由天然氣、甲醇、石油、煤等轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的富氫燃料氣。陰極氧化劑則是空氣與二氧化碳的混合物，其中還含有氮氣。新能源汽車概論第一部分熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理新能源汽車概論第一部分熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理燃料電池工作過程實質(zhì)上是燃料的氧化和氧化劑的還原過程。燃料和氧化劑氣體流經(jīng)陽極和陰極通道。氧化劑中的氧氣和二氧化碳在陰極與電子進行氧化反應產(chǎn)生碳酸酸根離子，電解質(zhì)板中的碳酸根離子直接從陰極移動到陽極，燃料氣中的H2與碳酸根離子在陽極發(fā)生反應，生成了二氧化碳、水和電子。新能源汽車概論第一部分熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理電子被集流板收集起來，然后到達隔板。隔板位于燃料電池單元的上部和下部，并且和負載設(shè)備相連，從而構(gòu)成了包括電子傳輸和離子移動在內(nèi)的完整的回路。陽極反應和陰極反應，以及總反應的方程式如下：陽極反應：H2+CO32-→H2O+CO2+2e－陰極反應：O2+2CO2+4e－→2CO32-總反應：2H2O+O2→2H2O02熔融碳酸鹽燃料電池的特點新能源汽車概論新能源汽車概論第二部分熔融碳酸鹽燃料電池的特點熔融碳酸鹽燃料電池是一種高溫電池（溫度在600?700℃),具有效率高（高于40%)、噪聲低、無污染、燃料多樣化(可使用氫氣、煤氣、天然氣和生物燃料等)、余熱利用價值高和電池構(gòu)造材料價廉等諸多優(yōu)點，是未來的綠色電站。其特點具體表現(xiàn)為：新能源汽車概論第二部分熔融碳酸鹽燃料電池的特點陰、陽極活性物質(zhì)都是氣體，電化學反應需要合適的氣/固/液三相界面。因此，陰、陽電極必須采用特殊結(jié)構(gòu)的三相多孔氣體擴散電極，以利于氣相傳質(zhì)、液相傳質(zhì)和電子傳遞過程的進行。新能源汽車概論第二部分熔融碳酸鹽燃料電池的特點兩個單電池間的隔離板，既是電極集流體，又是單電池間的連接體。它把一個電池的燃料氣與鄰近電池的空氣隔開，因此，它必須是優(yōu)良的電子導體并且不透氣，在電池工作溫度下及熔融碳酸鹽存在時，在燃料氣和氧化劑的環(huán)境中具有十分穩(wěn)定的化學性能。新能源汽車概論第二部分熔融碳酸鹽燃料電池的特點此外，陰陽極集流體不僅要起到電子的傳遞作用，還要具有適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)，為空氣和燃料氣流提供通道。新能源汽車概論第二部分熔融碳酸鹽燃料電池的特點（3）單電池和氣體管道要實現(xiàn)良好的密封，以防止燃料氣氣和氧化劑的泄漏。當電池在高壓下工作時，電池堆應安放在壓力容器中，使密封件兩側(cè)的壓力差減至最小。新能源汽車概論第二部分熔融碳酸鹽燃料電池的特點（4）熔融態(tài)的電解質(zhì)必須保持在多孔惰性基體中，它既具有離子導電的功能，又有隔離燃料氣和氧化劑的功能，在4kPa或更高的壓