Bu yakıt pilleri daha çok insansız sistemler ve taşınabilir güç sistemlerinde hafiflik ve yüksek verimlerinden dolayı tercij edilmektedirler. Genelde hava-katot yapılarında, grafit plakalardan üretilmekte ve soğutma işlemi de bir fan ile sağlanmaktadır. Ortam çalışma sıcaklığı 1-40 oC’dir.

Tek bir Polimer Elektrolit Membran (PEM) yakıt pili (PEM Fuel cell), bir membran elektrot bileşeni (MEA) ve yaklaşık 0,5 ve 1 V voltaj (çoğu uygulama için çok düşük) sağlayan ikili akış alanı plakalarından oluşur. Piller gibi, tek tek hücreler daha yüksek voltaj ve güç elde etmek için yığın haline getirilmektedir. Bu hücre topluluğu, yakıt hücresi yığını veya sadece bir yığın olarak adlandırılmaktadır.

Belirli bir yakıt pili yığınının güç çıkışı, boyutuna bağlı olacaktır. Bir yığındaki hücre sayısını artırmak voltajı artırırken, hücrelerin yüzey alanını artırmak akımı artırmaktadır. Bir yığın, daha fazla kullanım kolaylığı için son plaka bağlantıları ve diğer elektriksel bağlantılarla tamamlanmaktadır. Sistemler direk hidrojen gazı ile çalışmakta olup, yanma reaksiyonlarının aksine çok yüksek verimde elektrik enerjisi elde edilmesi sağlanmaktadır. Sisteme hidrojen beslendikçe elektrik üretimi devam etmektedir.

Reaksiyon ve çalışma prensibi:

Hidrojen gazı bir yakıt hücresi içinde oksitlenir. Bu süreçte hidrojen gazında depolanan kimyasal enerji doğrudan yani yanma olmaksızın elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu işlem, yakıt hücresinin kalbi olan MEA’de gerçekleşir.

MEA iki elektrot (katot: oksijen tarafı ve anot: hidrojen tarafı) ve Proton Değişim Membranı (PEM) içerir. PEM, protonlara karşı geçirgen olan ancak elektronlara karşı bir bariyer oluşturan özel bir polimer filmdir.

Hidrojen gazı, yakıt hücresinde katalizörler yoluyla elektronlara ve protonlara dönüştürülür. Oluşan kimyasal dengesizlik nedeniyle protonlar (katyonlar) PEM’den geçer. Ortaya çıkan potansiyel fark, elektrotlara yüksüz bir voltaj şeklinde dokunulabilir. Yakıt hücresine bir elektrik devresi (Yük) bağlanır bağlanmaz, fazla elektronlar katoda akar ve burada oksijen ve protonlarla birleşerek suyu (H2O) oluştururlar. Üretilen su, hava çıkış kısmından su buharı şeklinde tahliye edilirler.

Bataryasan olarak çoğu özel uygulama için uyarlanmış DC yük ile çalışabilen bir sisteme kolayca entegre edilebilen farklı güçlerdeki hidrojen yakıt hücresini müşterilerimize sunmaktayız.