(完整word版)实验报告5燃料电池电堆测试
燃料电池实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除燃料电池实验报告篇一：燃料电池综合特性实验报告燃料电池综合特性实验【实验背景】燃料电池以氢和氧为燃料，通过电化学反应直接产生电力，能量转换效率高于燃烧燃料的热机。
燃料电池的反应生成物为水，对环境无污染，单位体积氢的储能密度远高于现有的其它电池。
因此它的应用从最早的宇航等特殊领域，到现在人们积极研究将其应用到电动汽车，手机电池等日常生活的各个方面，各国都投入巨资进行研发。
按燃料电池使用的电解质或燃料类型，可将现在和近期可行的燃料电池分为碱性燃料电池，质子交换膜燃料电池，直接甲醇燃料电池，磷酸燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池，固体氧化物燃料电池6种主要类型，本实验研究其中的质子交换膜燃料电池。
能源为人类社会发展提供动力，长期依赖矿物能源使我们面临环境污染之害，资源枯竭之困。
为了人类社会的持续健康发展，各国都致力于研究开发新型能源。
未来的能源系统中，太阳能将作为主要的一次能源替代目前的煤，石油和天然气，而燃料电池将成为取代汽油，柴油和化学电池的清洁能源。
【摘要】燃料电池尤其是质子交换膜燃料电池(pem)以其高功率密度、高能量转换效率、可低温启动、环境友好等突出优点而受到瞩目。
本实验包含太阳能电池发电（光能—电能转换），电解水制取氢气（电能—氢能转换），燃料电池发电（氢能—电能转换）几个环节，形成了完整的能量转换，储存，使用的链条。
本实验通过研究燃料电池的工作原理，测量其输出特性，计算燃料电池的最大输出功率及效率并验证法拉第电解定律。
测量太阳能电池的特性，做出所测太阳能电池的伏安特性曲线，电池输出功率随输出电压的变化曲线。
获取太阳能电池的开路电压，短路电流，最大输出功率等。
【关键词】燃料电池，电解池，太阳能电池【正文】一、实验目的：1、了解燃料电池的工作原理。
2、观察仪器的能量转换过程：光能→太阳能电池→电能→电解池→氢能（能量储存）→燃料电池→电能3、测量燃料电池输出特性，做出所测燃料电池的伏安特性（极化）曲线，电池输出功率随输出电压的变化曲线。
燃料电池实习报告
一、实习背景随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，新能源技术的研究和应用越来越受到重视。
燃料电池作为一种清洁、高效的能源转换装置，具有广阔的应用前景。
为了更好地了解燃料电池技术，提高自身专业素养，我于2021年7月至9月在XX公司进行了为期两个月的燃料电池实习。
二、实习单位简介XX公司是一家专注于新能源研发、生产和销售的高新技术企业。
公司拥有一支专业的研发团队，具备丰富的燃料电池研发经验。
公司产品涵盖燃料电池堆、燃料电池系统、燃料电池动力系统等多个领域，广泛应用于新能源汽车、备用电源、分布式能源等领域。
三、实习内容1. 燃料电池基础知识学习在实习期间，我首先对公司提供的燃料电池基础知识进行了系统学习。
通过学习，我对燃料电池的原理、类型、应用等方面有了较为全面的了解。
2. 燃料电池堆生产过程实习在实习期间，我有幸参观了燃料电池堆的生产线。
在生产线上，我了解了燃料电池堆的制造工艺，包括膜电极的制备、双极板的加工、燃料电池堆的组装等环节。
3. 燃料电池系统性能测试在实习期间，我参与了燃料电池系统的性能测试工作。
通过测试，我对燃料电池系统的性能指标有了更加直观的认识，包括功率密度、效率、寿命等。
4. 燃料电池动力系统应用研究在实习期间，我参与了燃料电池动力系统的应用研究。
通过对实际应用案例的分析，我对燃料电池在新能源汽车、备用电源等领域的应用有了更深入的了解。
5. 参与项目讨论与交流在实习期间，我积极参与了项目讨论与交流。
通过与公司研发团队的合作，我学会了如何从实际需求出发，提出创新性的解决方案。
四、实习收获1. 知识储备：通过实习，我对燃料电池技术有了更加深入的了解，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
2. 实践能力：在实习过程中，我亲身参与了燃料电池堆、燃料电池系统、燃料电池动力系统的生产、测试和应用研究，提高了自己的实践能力。
3. 团队协作：在实习过程中，我学会了与团队成员有效沟通、协作，共同完成项目任务。
燃料电池特性实验报告
燃料电池的特性测量实验燃料电池以氢和氧为燃料，通过电化学反应直接产生电力，能量转换效率高于燃烧燃料的热机。
燃料电池的反应生成物为水，对环境无污染，单位体积氢的储能密度远高于现有的其它电池。
因此它的应用从最早的宇航等特殊领域，到现在人们积极研究将其应用到电动汽车，手机电池等日常生活的各个方面，各国都投入巨资进行研发。
1839年，英国人格罗夫（W. R . Grove）发明了燃料电池，历经近两百年，在材料，结构，工艺不断改进之后，进入了实用阶段。
按燃料电池使用的电解质或燃料类型，可将现在和近期可行的燃料电池分为碱性燃料电池，质子交换膜燃料电池，直接甲醇燃料电池，磷酸燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池，固体氧化物燃料电池6种主要类型，本实验研究其中的质子交换膜燃料电池。
燃料电池的燃料氢（反应所需的氧可从空气中获得）可电解水获得，也可由矿物或生物原料转化制成。
本实验包含太阳能电池发电（光能－电能转换），电解水制取氢气（电能－氢能转换），燃料电池发电（氢能－电能转换）几个环节，形成了完整的能量转换，储存，使用的链条。
实验内含物理内容丰富，实验内容紧密结合科技发展热点与实际应用，实验过程环保清洁。
能源为人类社会发展提供动力，长期依赖矿物能源使我们面临环境污染之害，资源枯竭之困。
为了人类社会的持续健康发展，各国都致力于研究开发新型能源。
未来的能源系统中，太阳能将作为主要的一次能源替代目前的煤，石油和天然气，而燃料电池将成为取代汽油，柴油和化学电池的清洁能源。
【实验目的】1.了解燃料电池的工作原理。
2.观察仪器的能量转换过程：光能—太阳能电池—电能—电解池—氢能（能量存储）—燃料电池—电能。
3.测量燃料电池的输出特性，作出燃料电池的伏安特性曲线，电池输出功率随输出电压的变化曲线，计算燃料电池的最大输出功率和效率。
4.测量质子交换膜电解池的特性，验证法拉第电解定律。
5.测量太阳能电池的特性，作太阳能电池的伏安特性曲线以及输出功率随输出电压的变化曲线，获取太阳能电池的开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子等特性参数。
实验报告5燃料电池电堆测试
《燃料电池电堆测试与分析》实验报告一.实验目的：１.掌握PEMFC电堆测试台的基本结构和操作方法；２.通过实测，掌握电堆极化曲线的测试方法，学会绘制极化曲线、功率曲线等图谱；３.能将燃料电池电堆的实测性能应用于燃料电池系统的构建上；锻炼运用理论分析、解决实际问题的能力和方法。
二.实验原理：将所需测量的PEMFC电堆与NBT燃料电池测试系统连接，通过控制平台调节燃料电池的氢气和空气流量，设置负载的电流值（也就是燃料电池电堆的电流值），观察记录电压值和功率值得变化，利用所记录的数据画出燃料电池的i-V和i-P曲线。
三.实验仪器设备和器材四.测试平台开机顺序测试１.打开气源，检查氢气、空气（外部供应时）的压力是否正常、去离子水的液位是否正常；室内氢气泄露报警系统是否正常；氢气、空气与水的排放口是否连接妥当，氢气管路的出口必须接于室外。
注意测试时的人员与设备的安全。
２.给测试平台上电，380V AC。
３.开启电脑，与设备联机。
４.手动设置适当的氢、空、冷却水温度（注意不应超过80℃）、各流体最低流量、电堆片数、活性面积等参数。
５.设定数据保存路径和文件名，开始记录数据。
６.测试极化曲线。
根据电堆所需要氢空流量，手动设置电流，测试极化曲线。
７.实验结束。
五.提前制作电堆运行所需氢气和空气的流量表，如下表所示。
已知条件：电堆片数：19片，单电池活性面积250cm2; 阴/阳极化学计量比：3.5/1.5; 常压六.绘制电堆的极化曲线和功率密度曲线，需要标明必要的测试条件。
七.绘制上述极化曲线上最大功率时的单片电池电压柱状图，并计算电压的标准偏差。
学生（签名）：实验日期：2015.5.25。
燃料电池电堆测试标准
燃料电池电堆测试标准燃料电池电堆的测试标准通常涵盖了多个方面，以确保其安全性和性能符合要求。
以下是燃料电池电堆测试标准的一些关键内容：1. 总则：这部分通常会概述燃料电池电堆的基本要求，包括对测试环境、测试设备和测试程序的一般性描述。
2. 机械冲击的测试方法和要求：为了确保燃料电池电堆在运输和使用过程中能够承受各种冲击和振动，需要进行机械冲击测试。
这包括模拟运输过程中的颠簸、碰撞等情况，以及评估电堆的结构完整性和耐久性。
3. 气密性的测试方法和要求：气密性测试是检验燃料电池电堆是否存在气体泄漏的重要环节。
这涉及到对电堆的各个密封部位进行检查，确保在正常工作压力下不会有气体泄漏，以保证系统的安全运行和高效能源转换。
4. 电气安全的测试方法和要求：电气安全测试是为了验证燃料电池电堆在电气连接、绝缘性能以及在异常条件下的防护措施是否有效。
这包括但不限于短路、过载、电压波动等情况的测试。
5. 性能测试：性能测试通常包括输出功率、效率、稳定性等方面的评估。
这些测试有助于确定燃料电池电堆在实际工作条件下的表现是否符合设计要求。
6. 环境适应性测试：环境适应性测试评估燃料电池电堆在不同的环境条件下（如温度、湿度、海拔等）的性能和耐久性。
7. 寿命测试：寿命测试用于评估燃料电池电堆在长期运行后的性能衰减情况，以及在预定的使用寿命内是否能够保持可靠的性能。
8. 安全标准：安全标准如GB/T 36288-2018《燃料电池电动汽车燃料电池堆安全要求》提供了具体的测试方法和要求，以确保燃料电池电堆的安全性。
9. 国际标准：除了国家标准外，还可能参考国际标准如ISO（国际标准化组织）和IEC（国际电工委员会）发布的相关燃料电池电堆测试标准。
10. 行业特定标准：某些行业或应用领域可能有特定的测试标准和要求，这些标准可能会更加详细和严格。
综上所述，燃料电池电堆的测试是一个复杂的过程，需要遵循一系列的标准和规范，以确保其安全、可靠且高效地运行。
燃料电池综合特性实验实验报告
燃料电池综合特性实验实验报告实验报告燃料电池综合特性实验实验报告实验目的：1、研究燃料电池的综合特性；2、探究不同条件下燃料电池的性能变化。
实验原理：燃料电池是一种利用化学能转化为电能的设备。
它通过电化学反应将氢气和氧气合成水的过程中释放出能量，并将能量转化为电能。
燃料电池的核心是电化学反应，在反应中产生的电能和功率取决于电化学反应的速率和电化学势。
电化学反应速率与温度、压力、反应物浓度等因素有关。
实验过程：1、将燃料电池与电子载流板连接，并调整电流控制器，为电池施加外电压；2、在恒定的温度和压力下，记录电池的电量输出、输出电压、输出电流、燃料消耗率等参数；3、调整温度和压力，重复实验；4、根据实验数据分析燃料电池的综合特性。
实验结果：在本次实验中，我们通过改变温度、压力等因素，研究了燃料电池的综合特性。
实验数据表明，在较低的温度和较高的压力下，燃料电池的性能最优。
同时，随着温度的升高和压力的降低，燃料电池的输出电量、电压和电流都会减少，燃料消耗率却会增加。
这些结果为燃料电池的应用和优化提供了实验依据。
结论：通过本次实验，我们得出了以下结论：1、低温和高压有利于燃料电池的性能提升；2、温度和压力的变化会对燃料电池的输出电量、电压、电流和燃料消耗率产生影响。
实验意义：燃料电池是一种具有广阔应用前景的新型能源设备，其性能的优化对于推广应用至关重要。
本次实验从实验数据的角度回答了一些关键问题，对未来的燃料电池研究和应用提供了参考和依据。
参考文献：1、《燃料电池基础及应用》；2、《燃料电池综合性能研究》。
燃料电池特性综合实验报告
燃料电池特性综合实验报告燃料电池特性综合实验报告燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，它具有高效、环保、低噪音等特点，被广泛应用于能源领域。
本次实验旨在研究燃料电池的特性，并探究其在不同条件下的性能表现。
1. 实验目的本次实验的主要目的是通过对燃料电池的特性进行综合实验，了解其工作原理和性能特点，为进一步研究和应用提供基础数据。
2. 实验器材本次实验所使用的器材包括燃料电池、电流电压源、电阻箱、数字万用表、数据采集卡等。
3. 实验步骤3.1 准备工作首先，我们需要检查实验器材的完好性，确保实验的顺利进行。
同时，还需准备好所需的燃料和氧气供应。
3.2 实验过程在实验开始前，我们首先将电流电压源和燃料电池进行连接，并通过电阻箱调节电流的大小。
然后，我们使用数字万用表测量电池的电压和电流，并将数据记录下来。
接下来，我们将改变电流的大小，观察燃料电池的电压变化情况。
最后，我们还可以改变燃料和氧气的供应量，探究其对燃料电池性能的影响。
4. 实验结果与分析通过实验数据的收集和分析，我们可以得出以下结论：4.1 燃料电池的电压-电流特性曲线呈现出非线性关系。
随着电流的增大，电压呈现出逐渐下降的趋势。
这是因为在高电流下，电池内部的电阻会导致电压损失。
4.2 燃料电池的性能受到温度的影响较大。
在较低温度下，电池的性能较差，电压下降明显。
而在较高温度下，电池的性能相对较好，电压下降较小。
4.3 燃料电池的性能也受到燃料和氧气供应量的影响。
当燃料供应量不足时，电池的电压下降明显；而当氧气供应量不足时，电压下降较小。
5. 实验结论通过本次实验，我们对燃料电池的特性有了更深入的了解。
我们发现燃料电池的电压-电流特性曲线呈现非线性关系，受到温度和燃料、氧气供应量的影响较大。
这些研究结果为燃料电池的进一步应用和优化提供了重要的参考。
6. 实验总结本次实验通过对燃料电池的特性进行综合实验，深入了解了其工作原理和性能特点。
燃料电池专题第五章实验报告
燃料電池專題Special Topic in Fuel Cell第五章燃料電池系統基礎與操作指導教授:詹世弘學生:孫慶學號:s10152321.實驗目的(1)利用公式了解相對濕度和飽和蒸汽壓及溫度的關係(2)比較在不同濕度下對於燃料電池性能的影響(3)比較在不同電池溫度對於燃料電池性能的影響(4)比較不同濕度及不同溫度的效能差異,並找出最佳條件2.實驗原理,裝置與方法相對濕度（Relative humidity）其中的符號分別是：–絕對飽和溼度(加濕溫度)–最高飽和溼度(電池溫度)為了能夠計算出特定相對濕度下需要的加濕溫度需要再利用Antoine equation:A=8.10765,B=1750.286,C=238(Ex.50o C時, P=64.576mmHg ,將P帶入Antoine equation 即可得到T=42.927(O C) )將操作條件下(40 O C,60%及50 O C, 60%)的P先算出40O C P sat = 7.384KPa =55.384mmHg50O C P sat = 12.349KPa =107.626mmHg再利用Antoine equation算出所對應的溫度40O C 60/100=P/55.384 ,P=33.230mmHg50O C 60/100=P/107.626 ,P=64.576mmHg可得到如下表:溫度的改變將會影響燃料電池的水機制及質傳現象，透過改變燃料電池溫度及加濕溫度來觀測燃料電池性能傾向。
3.實驗步驟3.1進入參數設定畫面後設定參數如下表本次實驗重點為改變不同Set Temp and Inlet temp並觀察對效能的影響3.2實際操作面板截圖如上圖可以看到設定set temp為40 O C及Inlet temp為30.8O C 作為操作條件進行效能測試如上圖可以發現雖然Inlet temp設為30.8O C但實際操作時溫度還是會略有誤差3.3本次實驗操作條件本次實驗總共會調整不同電池溫度(40.50O C)及不同加濕溫度(30.754,40,42.927,50O C)來觀察對於電池性能的影響及變化如下表:編號電池溫度加濕溫度氫氣當量空氣當量相對溼度2 50o C 42.927o C1 1 60% 3 50o C 50 o C 1 1 100%4 40o C 30.754o C1 160%4.數據紀錄與分析代號說明,4.1相同溫度下不同濕度比較E / VI / mA*cm-2Fig.1 相同溫度(40o C)不同相對濕度(100%,60%)極化曲線圖 由圖1可以發現在電池溫度40o C 時相對溼度越低時反而效能越高,這有可能和電池本身質子交換膜的成分及性質有關,例如在膜材中添加Pt/SiO 2即可增加膜材本身抓水分子的能力,有助於膜材在低濕下的效能表現,但反而不利於膜材在全加濕的效能表現,因為有可能水分過多而產生水氾濫的問題E / VI / mA*cm-2Fig.2 相同溫度(50o C)不同相對濕度(100%,60%)極化曲線圖 由圖2同樣可以發現在電池溫度50o C 時相對溼度越低時反而效能越高,同樣有可能和膜材本身特性有關,往後可以朝膜材特性方面多做探討4.2相同相對溼度下不同電池溫度比較1234E / VI / mA*cm-2Fig.3 相同相對溼度(100%)不同電池溫度(40,50 o C)極化曲線圖 由圖3 可以發現在相同相對濕度(100%)的條件下,電池溫度較低的效能較好,這也有可能和電池膜材本身特性有關,例如Nafion 膜比較適合用在電池溫度100 o C 以下,但PBI 膜材會比較適合利用在電池溫度超過100 o C 以上,所以如果需要進一步解釋為何在電池溫度較低時效能較好需要討論膜材性質1234E / VI / mA*cm-2Fig.4 相同相對溼度(60%)不同電池溫度(40,50 o C)極化曲線圖由圖4 同樣可以發現在相同相對濕度(60%)的條件下,電池溫度較低的一樣效能較好,同樣和圖3一樣有可能和膜材本身特性有關,所以才會不論在全加濕或是低濕度的條件下,低電池溫度的效能都比較好4.3不同相對溼度及不同電池溫度比較1234E / V I / mA*cm-2Fig.5 相同相對溼度(60%)不同電池溫度(40,50 o C)極化曲線圖由圖5 的綜合比較圖可以發現,依照我們的操作條件下,相對溼度60%及電池溫度40 o C 的效能會是最佳的,而由圖更可以發現在較低溫度下的效能皆比較高溫度得來的好,依照四種操作條件下的效能比較圖可以讓我們很快了解到相對濕度及電池溫度對電池效能的影響,也有助於讓我們判定不同膜材適合的工作條件5.問題與討論(1)在燃料電池性能中，電池溫度高好，還是加濕溫度高好?為什麼?(請從極化曲線及定電壓性能圖中說明)Ans:藉由本次我們的實驗數據分析後可以得到的結論為在電池溫度較低及相對溼度也較低時性能最好,我認為有可能和膜材本身特性有很大的關聯(2)氣體當量比的高低對燃料電池的性能有什麼影響?為什麼?(請從極化曲線及定電壓性能圖中說明)Ans:因為本次實驗操作條件並無加入當量比故不做討論6.個人參與實驗操作我在本次的實驗中有全程參與機台的操作過程以及各種操作條件的設定,讓我能夠瞭解機台的操作及實際運作時的各種情況7.心得與結論藉由本次實驗結果可以發現在低濕低溫的條件下效能最佳,也能藉由本次實驗熟悉機台的操作以及在特定條件下找出最佳操作條件的實驗流程,更可以了解到電池溫度及進料溫度對燃料電池的重大影響。
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《燃料电池电堆测试与分析》实验报告
一.实验目的：
１.掌握PEMFC电堆测试台的基本结构和操作方法；
２.通过实测，掌握电堆极化曲线的测试方法，学会绘制极化曲线、功率曲线等图谱；
３.能将燃料电池电堆的实测性能应用于燃料电池系统的构建上；锻炼运用理论分析、解决实际问题的能力和方法。
二.实验原理：
将所需测量的PEMFC电堆与NBT燃料电池测试系统连接，通过控制平台调节燃料电池的氢气和空气流量，设置负载的电流值（也就是燃料电池电堆的电流值），观察记录电压值和功率值得变化，利用所记录的数据画出燃料电池的i-V和i-P曲线。
三.实验仪器设备和器材
四.测试平台开机顺序测试
１.打开气源，检查氢气、空气（外部供应时）的压力是否正常、去离子水的液位是否正常；室内氢气泄露报警系统是否正常；氢气、空气与水的排放口是否连接妥当，氢气管路的出口必须接于室外。
注意测试时的人员与设备的安全。
２.给测试平台上电，380V AC。
３.开启电脑，与设备联机。
４.手动设置适当的氢、空、冷却水温度（注意不应超过80℃）、各流体最低流量、电堆片数、活性面积等参数。
５.设定数据保存路径和文件名，开始记录数据。
６.测试极化曲线。
根据电堆所需要氢空流量，手动设置电流，测试极化曲线。
７.实验结束。
五.提前制作电堆运行所需氢气和空气的流量表，如下表所示。
已知条件：电堆片数：19片，单电池活性面积250cm2; 阴/阳极化学计量比：3.5/1.5; 常压
六.绘制电堆的极化曲线和功率密度曲线，需要标明必要的测试条件。
七.绘制上述极化曲线上最大功率时的单片电池电压柱状图，并计算电压的
标准偏差。
学生（签名）：
实验日期：2015.5.25。