中斷系統

[拼音]：ranliao dianchi

[英文]：fuel cell

將氫、煤氣、天然氣、甲醇、肼等燃料的化學能直接轉換為電能的一種化學電源。與熱－電能量轉換的方式相比較，燃料電池不需經過中間燃燒，熱能轉換的效率可以提高。燃料電池可以有效地將氫能轉換為電能，以長遠滿足人類社會對能源的需求，同時還具有噪聲低、不汙染環境、結構簡單、工期短、可以靠近使用者分散建設、燃料來源廣、使用條件靈活等優點。20世紀60年代燃料電池即已成功地應用於航天技術，如阿波羅航天飛船和雙子星座航天飛船等。70年代以來，許多國家都致力於開發新能源和節能技術的研究，大型燃料電池成為重點研究專案之一。

燃料電池的結構與普通電池基本相同，有陽極和陰極，通過電解質將這兩個電極分開。與普通電池的區別是，燃料電池是開式系統。它要求連續供應化學反應物，以保證連續供電。反應物的種類很多，應用比較普遍的是氫氧反應燃料電池。

氫氧燃料電池的基本原理是電解水的逆反應原理。將氫和氧分別供給陽極和陰極（對於負載分別是負極和正極），氫通過陽極擴散，與電解液發生反應，放出電子，這些電子即可流經外部負載到達陰極，失去電子的氫離子經過電解液到達陰極，在陰極處與氧離子結合而產生水，作為副產品排出。電極由多孔性材料製成，為氣體和電解質提供較大的接觸面積。選擇電極材料還應考慮對化學反應起催化作用。例如，氫氧燃料電池中就採用鉑電極來加速化學反應。

燃料電池產生直接電流，需經過直流－交流變換器轉變成交流電流，供給使用者使用。

根據電解質的種類，燃料電池大致分類如表。

磷酸型屬於第一代燃料電池，研製開發比較成熟，因而發展最多，40千瓦容量的燃料電池已在試執行，並在繼續開發 200千瓦和1000千瓦級的產品。熔融碳酸鹽型屬於第二代燃料電池，千瓦級的電池已在試執行，正在開發10千瓦級的產品。固體電解質型屬於第三代燃料電池，輸出功率更大，轉換效率更高，正處於基礎研究階段。

燃料電池還有待於降低成本、延長壽命，才能實現大規模工業應用。日本、美國、義大利、荷蘭等許多國家都認為燃料電池是繼火力發電、水力發電、核能發電之後的第四種發電方式，是既能滿足電力需求又能保護環境的一種比較理想的發電方式。中國也在大力研製開發各類燃料電池。