Rys. 1. Budowa i zasada działania ogniwa paliwowego typu PEM.
Rys. 2. Ogniwo SOFC [3]
Rys. 3. Ogniwo PEMFC [3]
Rys. 4. Porównanie parametrów ogniwa w zależności od rodzaju utleniacza [2]
Rys. 5. Zasada działania ogniwa paliwowego.
Rys. 6. Charakterystyka prądowo-napięciowa typowego ogniwa H2/O2
Rys.7. Zasada działania alkalicznego ogniwa paliwowego
Rys.8. Zasada działania ogniwa paliwowego z kwasem fosforowym
Rys.9. Zasada działania ogniwa paliwowego ze stałym tlenkiem
Rys. 10. Zasada działania ogniwa ze stopionym węglanem
Rys. 11. Zasada działania ogniwa z membraną wymienną
Tabela 1. Typy ogniw paliwowych i ich charakterystyka [1], [2]
Typ ogniwa paliwowego |
Temperatura pracy [°C] |
Rodzaj elektrolitu |
Paliwo |
Utleniacz |
Sprawność [%] |
Zakres mocy ogniw [kW] |
Zastosowanie |
Alkaliczne (AFC) |
60 ÷ 120 |
roztwór alkaliczny KOH, NaOH |
wodór |
O2/powietrze |
35 ÷ 55 |
50 ÷ 100 |
transport lotniczy i morski |
Polimerowe (PEMFC) |
50 ÷ 100 |
membrana polimerowa |
wodór, reformowany metanol lub metan |
O2/powietrze |
35 ÷ 45 |
10 ÷ 100 (250 - Kanada) |
transport lądowy, lotniczy, morski, układy skojarzone |
Fosforowe (PAFC) |
160 ÷ 220 |
kwas fosforowy H3PO4 |
wodór, reformowany metan |
powietrze |
40 |
11000 elektrownia, 50 ÷ 500 elektrociepłownia |
1÷100 MW elektrownie, 50 ÷ 500 kW elektrociepłownie |
Węglanowe (MCFC) |
650 |
węglan potasu K2CO4 |
wodór, metan, gaz węglowy |
powietrze |
45 ÷ 60 |
300 prototypy do elektrowni o mocy do 2 MW |
1÷100 MW elektrownie, 5 ÷ 500 kW elektrociepłownie |
Z tlenków metali (SOFC) |
850 ÷ 1000 |
stabilizowany cyrkon i ytr ZrO2, Y2O3 |
wodór, metan, gaz węglowy |
powietrze |
50 ÷ 60 |
25 (prototypy) |
1÷100 MW elektrownie, 50 ÷ 500 kW elektrociepłownie |
Ogniwa paliwowe
- 3 -
Napięcie ogniwa [V]
Rezystancja ogniwa [Ωcm2]
Gęstość prądowa [Acm-2]