(Использование) Разработка стека твердополимерного топливного элемента
Организация: Южно-Российский государственный политехнический университет имени М.И. Платова.
Описание: Разработка стека твердополимерного топливного элемента (ТПТЭ) на основе композитных биполярных пластин. Разработаны макеты стеков ТПТЭ на основе композитных биполярных пластин двух типоразмеров:
– типоразмер 1:
габаритные размеры: длина не менее 77 мм; ширина не менее 37 мм; высота не менее 95 мм;
номинальная мощность не менее 0,1 кВт при диапазоне рабочих температур от плюс 5 до плюс 40 ºС при влажности от 0 до 90 %.
– типоразмер 2:
габаритные размеры: длина не менее 240 мм; ширина не менее 40 мм; высота не менее 110 мм;
– номинальная мощность не менее 0,5 кВт при диапазоне рабочих температур от плюс 5 до плюс 40 ºС при влажности от 0 до 90 %.
В состав макетов стека ТПТЭ входят следующие компоненты:
- мембранно-электродные блоки, представляющие собой два электрода с нанесенным катализатором, разделенных протонпроводящей полимерной мембраной;
- композитные биполярные пластины;
- концевые пластины, изготовленные из фольгированного текстолита, с технологическими отверстиями для крепежных элементов, снабженные не менее чем двумя термопарами и шиной для токосъема;
- система подачи окислителя, совмещенную с системой охлаждения и отвода продуктов окисления топлива;
- клапаны для подачи и сброса водорода;
- корпус.
Разрабатываемое изделие представляет собой стек твёрдополимерного топливного элемента номинальная мощность не менее 0,1 кВт и не менее 0,5 кВт (при диапазоне рабочих температур от плюс 5 до плюс 40 ºС при влажности от 0 до 90 %) в зависимости от типоразмера, который состоит из набора композитных биполярных пластин, соединённых с мембранно-электродными блоками, концевых токосъёмных пластин, прижимных пластин для обеспечения жёсткости конструкции и организации подвода топлива, фитингов и шлангов системы подачи топлива, кожуха крепления и герметизации системы подачи окислителя-охладителя, вентиляторов прокачки окислителя-охладителя, клапана сброса и прокачки водорода. Сборка осуществляется с помощью резьбовых шпилек. Стек топливного элемента питается от системы хранения и подачи топлива давлением 0,05 МПа и обеспечиваемым расходом не менее 0,012 м/ч. Разрабатываемое изделие представлено двумя типоразмерами, отличающихся своими характеристиками и обеспечивают коррозионную устойчивость стека ТПТЭ (ток коррозии менее 1,0 мкА/см2) в процессе эксплуатации за счет применения композитных биполярных пластин/
Макеты стеков ТПТЭ на основе композитных биполярных пластин (БП) представлены двумя типоразмерами:
- типоразмер 1 (габаритные размеры: длина не менее 77 мм; ширина не менее 37 мм; высота не менее 95 мм), обеспечивает номинальную мощность не менее 0,1 кВт при диапазоне рабочих температур от плюс 5 до плюс 40 ºС при влажности от 0 до 90 %.
- типоразмер 2 (габаритные размеры: длина не менее 240 мм; ширина не менее 40 мм; высота не менее 110 мм) и обеспечивает номинальную мощность не менее 0,5 кВт при диапазоне рабочих температур от плюс 5 до плюс 40 ºС при влажности от 0 до 90 %.
На каком этапе находится проект: TRL 4.
Партнеры: ООО «Ниагара», Центр водородных технологий АФК «Система».
К какому направлению относится разработка, технология: Топливный элемент, водородная энергетика.
