[發明專利]一種燃料電池膜電極活化方法與極化曲線的測試方法

在審

• 申請號: 201811613344.4
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109786789A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 陳衛星;郭桂華;胡小彪;葛榮軍;雷一杰;羅斌
• 申請（專利權）人: 武漢喜瑪拉雅光電科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04223
• 分類號: H01M8/04223;G01N27/48
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;姜展志

本發明公開了一種燃料電池膜電極活化方法與極化曲線的測試方法，所述燃料電池膜電極活化方法，包括如下步驟：S1：將燃料電池接通負載，并向燃料電池陰極通入氫氣，陽極通入助燃氣體且控制其運行溫度為65?75℃，待單片燃料電池開路電壓升至0.9?1V時，重復連續地強制性的提高所述燃料電池的輸出電流，并降低其輸出電壓，使單片燃料電池最小的輸出電壓控制在0.2V?0.5V，并保持5?10min后，將所述燃料電池的輸出電流設定為0A運行，直至所述燃料電池性能不再呈上升趨勢時，將燃料電池停機1?5min；S2:重復步驟S1直至所述燃料電池完全活化并達到峰值性能時，所述燃料電池完成活化。其整個活化過程僅需要1?4個小時，且其操作方便。

技術領域

本發明屬于燃料電池領域，尤其涉及燃料電池膜電極活化方法與極化曲線的測試方法。

背景技術

燃料電池的電極在活化后其放電效率才能最大化，目前燃料電池的電極活化時間及其極化曲線的測試時間較長，且步驟復雜，從而嚴重影響燃料電池的出廠效率。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的之一在于提供一種步驟簡單的燃料電池膜電極活化方法，包括如下步驟：

S1：將燃料電池接通負載，并向燃料電池陰極通入氫氣，陽極通入助燃氣體且控制其運行溫度為65-75℃的運行條件下，待單片燃料電池開路電壓升至0.9-1V時，重復連續地強制性的提高所述燃料電池的輸出電流，并降低其輸出電壓，使單片燃料電池最小的輸出電壓控制在0.2V-0.5V，并保持5-10min后，將所述燃料電池的輸出電流設定為0A運行，直至所述燃料電池輸出功率不再呈上升趨勢時，將燃料電池停機1-5min；

S2:重復所述步驟S1直至前后兩次所述步驟S1中燃料電池的輸出功率不再上升時，所述燃料電池完成活化。

其中，優選的，所述氫氣為純氫氣，其工作壓力為0-80kPa,計量比為1.5。

其中，優選的，所述助燃氣體為干燥后的空氣，其工作壓力為0-70kPa，計量比為2.5。

其中，優選的，所述氫氣和所述助燃氣體均為50％加濕。

與現有技術相比，其有益效果在于，其整個活化過程僅需要1-4個小時，且其操作方便，活化效率高。

本發明的目的之二在于提供一種步驟簡單的燃料電池膜電極極化曲線的測試方法，包括如下步驟：

X1:將燃料電池按照如權利要求1-4任一項所述的活化方法進行活化；

X2:將經所述步驟X1處理后的燃料電池在與所述步驟S1相同的運行條件下，待單片燃料電池開路電壓升至0.9-1V時，將其初始輸出電流設定為0A，然后按照預設的電流密度遞增值依次提高所述燃料電池的輸出電流至其輸出電流達到最大值，并在每次遞增時保持其恒電流放電1-3min,同時記錄下其對應其電壓值；

X3：將經所述步驟X2處理后的燃料電池按照預設的電流密度遞減值依次減小所述燃料電池的輸出電流至其輸出電流至開路，并在每次遞減時保持其恒電流放電1-3min,同時記錄下其對應其電壓值，其中，預設的電流密度遞減值與預設的電流密度遞增值的絕對值相等；

X4:將所述步驟X2與所述步驟X3中在所記錄的所有電壓值來制作燃料電池膜電極的極化曲線。

其中，優選的，所述預設的電流密度遞增值為50-100mA/cm²。

與現有技術相比，其有益效果在于：其步驟簡單，整個極化測試的時間為0.5-1.5小時，時間大為縮短，同時能快捷的得出燃料電池的性能。

附圖說明

圖1為本實施例1中所述燃料電池活化前與活化后的性能對比圖。

具體實施方式