鋰電世界 在DMFC中，正負(fù)兩極都伴隨著反應(yīng)生成物而形成復(fù)雜的流動(dòng)這此反應(yīng)生成物是無(wú)助于電池反應(yīng)的，因而為了有效地利用電池內(nèi)部的電極面積進(jìn)行發(fā)電，要將作為燃料的甲醇水溶液和氧氣均等分配在整個(gè)電極面積_L，并將其反應(yīng)生成物有效地排出電池外部。
例如在有的研究報(bào)告提出，減小形成產(chǎn)生水分的負(fù)極分離器的溝槽的剖面面積就可增大反應(yīng)氣體的流速以及提出水分多的排出口側(cè)的電池溫度，這樣就可提高燃料電池的發(fā)電特性，這些都是為了抑制滯留在負(fù)極流路內(nèi)的生成水分稱之為溢流的現(xiàn)象發(fā)生。但是，在實(shí)際的觀察試驗(yàn)中幾乎看不到電池內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)。對(duì)DMFC的正極上所生成的COZ的變動(dòng)也進(jìn)行了部分可視化的試驗(yàn)。但是，電極表面的溫度分布以及直至負(fù)極上的水分變動(dòng)狀態(tài)至今尚無(wú)一個(gè)可視化的實(shí)例。我們認(rèn)為弄清DMFC的流動(dòng)狀態(tài)是實(shí)現(xiàn)DM-FC系統(tǒng)的最佳化的有效手段之一，因此，在本研究中，我們?cè)O(shè)計(jì)了為了直接觀察電池內(nèi)部的流動(dòng)的可視化電池，觀察了發(fā)電中的燃料電池內(nèi)部的反應(yīng)變動(dòng)。
這種現(xiàn)象的產(chǎn)生估計(jì)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(jié)果。生成的CO：如果覆蓋了電極，則會(huì)阻礙反應(yīng)。因此，在正極上如何有效地排出CO：是很重要的。DMFC負(fù)極的反應(yīng)變動(dòng)是發(fā)電時(shí)的可視化電池負(fù)極的照片。氧氣從照片的右下方的岐管流入電池內(nèi)，從照片的左上方的岐管流出電池外。正如照片上所見(jiàn)那樣，隨著反應(yīng)負(fù)極流路內(nèi)發(fā)生了液滴現(xiàn)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(yán)重。這種現(xiàn)象的原因分析如下。反應(yīng)雖然覆蓋整個(gè)電極表面，但在流路上流由于反應(yīng)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(tài)。但是，沿著流路下流時(shí)，流貉鑫豹蒸氣濃度不斷上升，達(dá)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(huì)妨礙反應(yīng)，因而要有效地排出H：0.產(chǎn)生的溫度分布的變化。
在穩(wěn)定狀態(tài)中，在電池入口處溫度分布稍微偏高，甲醇水溶液變?yōu)橄螂姵毓┙o熱的介質(zhì)如上所述，采用測(cè)溫電池和紅外線輻射溫度計(jì)的本方法，就可詳細(xì)觀察到電極表面的微小的溫度分布及其變化過(guò)程。電極表面的溫度分布是在無(wú)負(fù)載的狀態(tài)下，剛剛開(kāi)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(nèi)，從右上方流出電池外。通過(guò)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(dǎo)的作用，從岐管附近，對(duì)電池進(jìn)行加熱。由于發(fā)電，電極表面的溫度分布從無(wú)負(fù)載時(shí)的分布狀態(tài)開(kāi)始變化。這是由于隨著發(fā)電電池就發(fā)熱的緣故。歸結(jié)采用試制的可視化電池，可以觀察DMFC發(fā)電時(shí)的正極和負(fù)極包括反應(yīng)生成物在內(nèi)的流動(dòng)變動(dòng)狀況，并測(cè)定電極的溫度分布。同時(shí)可確認(rèn)在正極伴隨著氣泡的在負(fù)極伴隨著水分凝縮的氣液二相流，也可確認(rèn)伴隨著電池反應(yīng)，電極表面溫度分布的變化。
為扭轉(zhuǎn)這一局面，該公司決定對(duì)工廠布局結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，貫徹實(shí)施各項(xiàng)降成本措施。經(jīng)過(guò)18個(gè)月的努力，已初見(jiàn)成效，共節(jié)省費(fèi)用和產(chǎn)生效益15億美元。初步成績(jī)的取得主要?dú)w功于：對(duì)德國(guó)科隆各生產(chǎn)廠進(jìn)行了全面調(diào)整以適應(yīng)市場(chǎng)形勢(shì)：與法國(guó)標(biāo)致公司合作生產(chǎn)柴油機(jī)；精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)，削減管理人員。歐洲福特表示，今后還將繼續(xù)采取各種降成本措施，這樣，每年可望節(jié)省約10億美元的費(fèi)用。此外，為開(kāi)拓市場(chǎng)，爭(zhēng)取用戶，該公司還將投資約12億美元用于開(kāi)發(fā)新車型，從現(xiàn)在起至2004年，將有45種新車型陸續(xù)投放市場(chǎng)。