質(zhì)子交換膜燃料電池教具,燃料電池教學(xué)設(shè)備

-ZRL006質(zhì)子交換膜燃料電池教具 一．教具構(gòu)造
燃料電池教具主要采用5部分包括：A為太陽能電池模型塊，B為電解電池模型塊，C為水、氫氣、氧氣儲(chǔ)罐，D為發(fā)電電池模型塊，E為風(fēng)扇，F(xiàn)顯露儀表，G測(cè)量試驗(yàn)導(dǎo)軌。
教具示意圖
二．教具簡(jiǎn)介
燃料電池教具是運(yùn)用光線照射在太陽能電池板上產(chǎn)生電能，然后運(yùn)用產(chǎn)生的電能作用在電解電池模型塊上，使水發(fā)生電解產(chǎn)生氫氣和氧氣。氫氣和氧氣進(jìn)入到發(fā)電模型塊產(chǎn)生電能，帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。
經(jīng)過該教具的使用可以使學(xué)生對(duì)電解水過程和其逆過程——?dú)溲醴磻?yīng)產(chǎn)生電能，有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。
電解電池模型塊是一種把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。化學(xué)反應(yīng)在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)發(fā)生。經(jīng)過在電解電池模型塊兩端加直線DC電壓（V），在負(fù)極側(cè)產(chǎn)生氫氣（負(fù)極化學(xué)反應(yīng)式為，2H+＋2e-®H2），在正極側(cè)產(chǎn)生氧氣（正極化學(xué)反應(yīng)式為，H2O®2H+＋1/2O2＋2e-）。產(chǎn)生的氣體被收集在儲(chǔ)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實(shí)行電化反應(yīng)，并將化學(xué)能直接變換成電能的高效發(fā)電裝置（化學(xué)反應(yīng)式為H2＋1/2O2® H2O）。燃料電池可以作為發(fā)電站或車輛的動(dòng)力源。燃料電池與內(nèi)燃機(jī)相比，最突出的優(yōu)點(diǎn)是高的能量轉(zhuǎn)化效率和低的環(huán)境污染。
三．技術(shù)功能數(shù)值
◆ 太陽能電池
1、規(guī)格限定功率（W）：0.8W
2、開路電壓（V）：4.5VDC
3、短路電流（A）：260mA
◆ 太陽燈/射燈
1、規(guī)格限定功率（W）：80W
2、作業(yè)電壓（V）：220VAC
3、亮度界限：550-700Lux/LM
◆ 電解（電解槽）模型塊
1、電解電壓（V）： 1.8V-2.4V
2、電 流： 0.25A-0.80A
3、氣體產(chǎn)生量： 氫氣 5.6 mL/min 氧氣 2.8 mL/min
◆ 燃料電池模型塊
1、開路電壓（V）：大于 1.3VDC
2、電 流： 0-0.5A
3、功率（W）輸出： 0-0.5W
◆ 儀表
1、電壓（V）表：0-20VDC 供電9VDC
2、電流（A）表： 0-2A 供電9VDC
◆ 負(fù)載
1、可接風(fēng)扇、電機(jī)、電阻等負(fù)載
四．安全注意事項(xiàng)
◆ 電解電池模型塊注意事項(xiàng)
1. 只能讓用去離子水。
2. 每次使用前先用去離子水浸泡電極10分鐘。
3. 當(dāng)使用直線DC電壓（V）源與電解電池模型塊連接時(shí)，要注意電池的正負(fù)極不要接反（如接反會(huì)造成電解電池模型塊損壞），最大作業(yè)電流（A）不要超過0.6A。
4．當(dāng)完成試驗(yàn)后，把水從電池塊中清除。
5．電解模型塊放在自封袋中存檔
◆ 發(fā)電電池模型塊注意事項(xiàng)
1. 不要在發(fā)電電池模型塊的電壓（V）輸出端加外電壓（V）。
2. 當(dāng)發(fā)電電池模型塊使用完后，放在自封袋中存檔。
3. 不能長(zhǎng)時(shí)間實(shí)行短路實(shí)操。可以瞬時(shí)實(shí)行短路實(shí)操。
五．教具的使用
1．按照?qǐng)D上的位置，把各個(gè)模型塊放置在恰當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?br /> 2．把電解模型塊與儲(chǔ)罐間的連接口用透明塑料管實(shí)行連接。
3. 向儲(chǔ)罐中加入水，使電解電池充滿水。
4．把太陽能電池板的正、負(fù)極與電解電池的正、負(fù)極分別相連接，用光源照射太陽能電池板，有氣體在電解電池兩側(cè)產(chǎn)生。
5.電解幾分鐘后，把風(fēng)扇的正負(fù)極與發(fā)電電池的正負(fù)極連接，電池產(chǎn)生電能讓風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。