氫燃料電池是使用氫這種化學元素，制造成儲存能量的電池。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陰極和陽極，氫通過陰極向外擴散和電解質(zhì)發(fā)生反應后，放出電子通過外部的負載到達陽極。
一、氫燃料電池的特點:
1、燃料電池對環(huán)境無污染：
它是通過電化學反應，而不是采用燃燒（汽、柴油）或儲能（蓄電池）方式－－最典型的傳統(tǒng)后備電源方案。燃燒會釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述，燃料電池只會產(chǎn)生水和熱。如果氫是通過可再生能源產(chǎn)生的（光伏電池板、風能發(fā)電等），整個循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過程。
2、氫燃料電池無噪聲：
燃料電池運行安靜，噪聲大約只有55dB，相當于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內(nèi)安裝，或是在室外對噪聲有限制的地方。
3、高效率
燃料電池的發(fā)電效率可以達到50%以上，這是由燃料電池的轉(zhuǎn)換性質(zhì)決定的，直接將化學能轉(zhuǎn)換為電能，不需要經(jīng)過熱能和機械能（發(fā)電機）的中間變換。
二、氫燃料電池車的工作原理：
將氫氣送到燃料電池的陽極板（負極），經(jīng)過催化劑（鉑）的作用，氫原子中的一個電子被分離出來，失去電子的氫離子（質(zhì)子）穿過質(zhì)子交換膜，到達燃料電池陰極板（正極），而電子是不能通過質(zhì)子交換膜的，這個電子，只能經(jīng)外部電路，到達燃料電池陰極板，從而在外電路中產(chǎn)生電流。電子到達陰極板后，與氧原子和氫離子重新結(jié)合為水。由于供應給陰極板的氧，可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽極板供應氫，給陰極板供應空氣，并及時把水（蒸氣）帶走，就可以不斷地提供電能。燃料電池發(fā)出的電，經(jīng)逆變器、控制器等裝置，給電動機供電，再經(jīng)傳動系統(tǒng)、驅(qū)動橋等帶動車輪轉(zhuǎn)動，就可使車輛在路上行駛。與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池車能量轉(zhuǎn)化效率高達60~80%，為內(nèi)燃機的2～3倍。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳，也沒有硫和微粒排出。因此，氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零污染的車，氫燃料是完美的汽車能源！
三、KH-T21氫燃料電池模型車
燃料電池模型車是利用光線照射在太陽能電池板上產(chǎn)生電能，然后利用產(chǎn)生的電能作用在電解電池模塊上，使水發(fā)生電解產(chǎn)生氫氣和氧氣。氫氣和氧氣進入到發(fā)電模塊產(chǎn)生電能，帶動小車運行或?qū)π≤噧?nèi)部儲能模塊充電。
氫燃料電池模型車的使用可以使學生對電解水過程和其逆過程——氫氧反應產(chǎn)生電能，電能通過微型電動機產(chǎn)生動能，有一個直觀的認識。電解電池模塊是一種把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置�；瘜W反應在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)發(fā)生。燃料電池模型車通過在電解電池模塊兩端加直流電壓，在負極側(cè)產(chǎn)生氫氣（負極化學反應式為，2H+＋2e-®H2），在正極側(cè)產(chǎn)生氧氣（正極化學反應式為，H2O®2H+＋1/2O2＋2e-）。產(chǎn)生的氣體被收集在儲罐中。
質(zhì)子交換膜燃料電池是一種將燃料氫氣作為還原劑與空氣中的氧氣作為氧化劑進行電化反應，并將化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的高效發(fā)電裝置（化學反應式為H2＋1/2O2®H2O）。燃料電池可以作為發(fā)電站或車輛的動力源。燃料電池與內(nèi)燃機相比，最突出的優(yōu)點是高的能量轉(zhuǎn)化效率和低的環(huán)境污染。
燃料電池模型車主要由5部分構(gòu)成：
1、陽能電池模塊，
2、解電池模塊，
3、氫氣、氧氣儲罐，
4、電電池模塊，
5、型車及遙控操控手柄。
技術(shù)參數(shù)
1.太陽能電池
◆開路電壓：3.6VDC
◆短路電流：245mA
◆最大電壓輸出：2.8VDC
◆最大電流輸出：200mA
◆輸出功率：0.48W
2.可逆PEM燃料電池
◆電解器
需求電壓1.4-1.8VDC
氫氣及氧氣儲存15ml
◆燃料電池
功率輸出0.4W
電壓輸出0.4-1.2V
3.小車模型
◆尺寸:210x110x45mm（尺寸僅供參考）
◆馬達電壓:0.5-3.0V
◆氫氣消耗率:3-5ml/min
◆小車驅(qū)動時程3-5min
安全注意事項
◆電解電池模塊注意事項
1.只能使用去離子水。
2.每次使用前先用去離子水浸泡電極10分鐘。
3.當使用直流電壓源與電解電池模塊連接時，要注意電池的正負極不要接反（如接反會造成電解電池模塊損壞），最大工作電流不要超過0.6A。
4．當完成試驗后，把水從電池塊中清除。
5．電解模塊放在自封袋中保存
◆發(fā)電電池模塊注意事項
1.不要在發(fā)電電池模塊的電壓輸出端加外電壓。
2.當發(fā)電電池模塊使用完后，放在自封袋中保存。
3.不能長時間進行短路操作�？梢运矔r進行短路操作。
使用說明
1．按照圖上的位置，把各個模塊放置在模型車體恰當?shù)奈恢蒙稀?/span>
2．把電解模塊與儲罐間的接口用透明塑料管進行連接。
3.向儲罐中加入水，使電解電池充滿水。
4．把太陽能電池板的正、負極與電解電池的正、負極分別相連接，用光源照射太陽能電池板或?qū)⑻柲茈姵匕宸旁陉柟庀�，有氣體在電解電池兩側(cè)產(chǎn)生。
5.電解幾分鐘后，把模型車驅(qū)動模塊的正負極與發(fā)電電池的正負極連接，電池產(chǎn)生電能使模型車驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，推動模型車運動。
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