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水管理與老化檢測技術


  • 執行期間:2009-01-01起 ~ 2009-12-31止
  • 目前狀態:未完成 / 專利申請-無 / 專利授權-無
  • 專利資訊:證書號碼- / 專利期間-2009-01-01~2009-12-31

內容簡介:

[核心技術]
1. 防止膜材乾化之水管理機制
PEMFC往高溫與降低BOP設計為發展趨勢,降低熱交換器、增濕瓶、壓縮機之負荷與體積,以提昇系統之功率密度。藉由吸水膜材,氣體擴散層改質與流道設計,與操作條件最佳化配合,完成高溫低溼度(~120℃,< 50% RH)電池開發。其技術關鍵為高溫高電流操作下,如何防止Nafion系列膜材乾化之材料與系統設計。
2. 電化學特徵之老化檢測技術
燃料電池之材料老化現象可藉由電化學特徵量測方法如 CV,AC impedance,非接觸式分析膜材、觸媒之老化結果,預測此燃料電池之使用壽命。配合特殊區域單電池設計,了解電池之不均勻性與區域老化特性,用於調整材料之改質,電池組流道設計與操作條件,可提升燃料電池使用壽命。
3. 燃料電池動態負載與加速老化機制研究
燃料電池於高溫低溼度運作下,有加速操作電壓下降與材料老化現象,藉由此溫溼度與電流負載週期變化操作,了解燃料電池可能之老化機制。建立加速老化測試與研究,提出改善策略,提升燃料電池使用壽命。

[發展目標]
1. 配合改質Nafion吸水膜材開發,設計燃料電池水管理技術,使燃料電池操作於120℃,加濕溫度80℃(~25% RH)操作,電池性能達0.6 W/cm2以上。
2. 藉由電化學診斷實驗,分析電池之性能與老化趨勢。使燃料電池於周期之溫溼度與負載變化之操作環境下,加速老化與分析,提出改進策略,提升燃料電池使用壽命。一般車用動態操作下,電壓下降率5 V/hour以內(3000 hours以上)。