Система подачи и отвода воды
Современные ионообменные мембраны являются кислотным электролитом, сотому возле катода образуется вода, которая скапливается и «затопляет» элек — д, препятствуя таким образом доступу водорода к активной поверхности. Для. го чтобы уменьшить количество воды, скапливающейся в порах и полостях 1 ЭС, используются гидрофобные материалы (как правило, тефлон).
Вода удаляется с потоком окислителя, который, как правило, подается в су — гтвенно большем количестве, чем того требует стехиометрическое соотношение. Обычно, для того чтобы подать достаточное количество кислорода, расход ■духа в 2 раза превышает необходимый.
Как следует из уравнения (3), в анодной реакции образуются протоны, одна — I). ионы, которые на самом деле мигрируют сквозь электролит, — это гидрати — іанньїе протоны. Таким образом, вода расходуется вблизи анода, так как она качивается» к катоду «электрическим» способом, вследствие чего происходит лшение мембраны. Частично это осушение компенсируется за счет концент — ионной диффузии воды в мембрану из прикатодной области. Тем не менее ‘ подается процесс «обезвоживания» протонно-обменной мембраны, что прилит к ее сморщиванию и резкому уменьшению протонной проводимости. Для э чтобы избежать осушения мембраны, парциальное давление паров воды как топливе, так и в окислителе должно поддерживаться на уровне как минимум кПа. Если давление на входе ТЭ составляет 100 кПа (1 атм), то парциальное іепие водорода Н2 будет равно примерно 50 кПа и выходное напряжение будет л ветственно уменьшаться. По этой причине обычно давление в ТЭ повыша-
ют до 300 кПа (3 атм), что позволяет получить парциальное давление водо равное 250 кПа, что соответствует эффективной работе ТЭ.
Таким образом, внимательное управление подачей и отводом воды н ходимо, чтобы избежать таких явлений, как «затопление» и «осушение» браны.