基于DSP的燃料电池测控系统硬件设计(7)
(2-6) 上式中R为气体常数，其值为8.314 ,F是法拉第常数，其值为96485 C/mol,T为热力学温度， ， 分别是阳极与阴极处的氢气压力。
从(2-6)式可以看出，在相同的气体压力下，燃料电池的电压与电池温度呈线性增长关系。实际上，随着温度升高，提高了电催化剂铂的活性，而且氢、氧反应气体的扩散速度也相应的加大，所以电化学反应的速度变快了。高温时，有利于阴极反应生成水的排出，克服了电极淹没问题。还有就是质子交换膜内水的扩散速度也加快，使水在质子交换膜内的分布趋于均匀，加快了质子的传导速率，同时电解质的欧姆阻抗降低，使电池内部电阻降低，从而增强了燃料电池的放电性能，提高化学能至电能的转化效率。
但是，目前PEMFC广泛采用的是Nafion膜，它的耐温程度有限，它的运行温度一般在0~80℃之间，超过这个温度，其热稳定性和质子传导性能严重下降，对燃料电池的性能有很大的影响。还有就是温度升高肯定会影响燃料电池内部的湿度，温度过高会造成膜脱水，导致质子交换膜的湿度不够，从而使质子交换膜的传导率降低。所以，我们应该根据实际的情况严格控制PEMFC电池堆的温度在正常范围之内，在正常范围之内找到合适的点，使PEMFC的性能达到最佳。
(5)气体湿度对PEMFC的影响。PEMFC在工作过程中，从阳极形成的氢离子将透过质子交换膜至阴极。质子必须与水结合，才能透过膜到达阴极。透过膜的质子数越多，与质子一起从阳极到达阴极的水也就越多。还有，由于水的渗透，质子交换膜的阳极侧的水减少，在阴极一侧，由于水的渗透和反应生成的水，使得阴极的水增多。在实际的工作中，水总是从质子交换膜的阳极侧渗透到阴极侧，导致膜的阳极侧脱水。一旦质子交换膜失水，其电导率下降，电池的欧姆压降也会增大，催化剂的活性也会降低。为了使膜不失水，就要想办法在阳极侧补充因水迁移而减少的水量。所以，阳极氢气必须进行增湿。如果以空气代替纯氧时，空气中的氧气含量较少，为了得到较高的氧气浓度，一般都要增大空气的流速，没有加湿的气体使得阳极到阴极的水迁移量更大，导致质子交换膜在阳极失水更严重。所以，阴极空气也必须进行增湿。但对气体的增湿要有限度，要严格控制气体增湿的程度不要过量，否则会淹没电极，破坏电化学反应，导致燃料电池堆不能正常工作，甚至难以工作。我们应根据实际的情况调节进入燃料电池气体的湿度，使燃料电池的性能得到提高。
(6)气体排放对电池堆性能的影响。在电池堆内部，随着电化学反应的不断进行，不参加反应的废气(主要是水蒸气和一些杂质气体)会越聚越多。一方面，为了防止废气稀释反应气体的浓度、妨碍反应气体的扩散，必须适时排放废气。另一方面，反应气体生成的水蒸气是电池堆内部湿度的重要影响因素，为防止湿度太高，以致淹没电极，也必须适时排放废气。废气排放时，高速气流会带走大量的水气，如果排放太频繁，导致排放带走的水气大于增湿与反应生成的水气，则膜会因干燥而失水，损坏电池堆的放电性能，因此排放量与排放时间间隔必须适宜。