一种降低MEA高频阻抗的方法及得到的燃料电池单电池堆技术

本发明专利技术公开了一种降低MEA高频阻抗的方法及得到的燃料电池单电池堆。所述降低MEA高频阻抗的方法包括如下步骤：(1)对燃料电池单电池堆的阴极和阳极分别进行润湿过程；(2)控制阴极和阳极的进气压强，向阳极和阴极分别通入燃料气体和空气，进行阶梯式增加电流密度的升载过程，以及阶梯式降低电流密度的降载过程。本发明专利技术通过将燃料电池经过一个升载和降载的过程，在短时间内可以快速降低MEA的高频阻抗，使得MEA的高频阻抗始终维持在48～50mΩ/cm

A method to reduce the high frequency impedance of MEA and the fuel cell stack

【技术实现步骤摘要】
一种降低MEA高频阻抗的方法及得到的燃料电池单电池堆
本专利技术属于燃料电池
，具体涉及一种降低MEA高频阻抗的方法及得到的燃料电池单电池堆。
技术介绍
燃料电池是一种不经过卡诺循环、直接将燃料及氧化剂的化学能转换为电能并释放热的化学装置。燃料电池具有能量转换效率高、低污染、低噪声等优点，备受世界各国重视。尤其是车用领域，日本丰田、本田以及韩国现代已经公开出售(包含租赁)燃料电池商业乘用车，国内上海汽车集团也已经小批量出售燃料电池汽车。为满足燃料电池汽车商业化要求，燃料电池除了进一步提升性能要求，还必须具备良好的可靠性、长寿命以及低成本。而对于车用燃料电池电堆而言，MEA是发电的核心部件。MEA的性能高低决定了电堆输出性能的高低。因此，高性能、高稳定性的MEA是目前的主流方向，MEA在放电时，为了监测MEA内部水含量，高频阻抗是重要的参考参数，如CN109841879A和CN102282710A皆介绍了采用高频阻抗计算含水量的方式。CN1918739公开了一种用于燃料电池的薄膜，采用所述薄膜可以有效的降低燃料电池的阻抗，但是其制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低MEA高频阻抗的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n(1)对燃料电池单电池堆的阴极和阳极分别进行润湿过程；/n(2)控制阴极和阳极的进气压强，向阳极和阴极分别通入燃料气体和空气，进行阶梯式增加电流密度的升载过程，以及阶梯式降低电流密度的降载过程。/n

【技术特征摘要】
1.一种降低MEA高频阻抗的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)对燃料电池单电池堆的阴极和阳极分别进行润湿过程；
(2)控制阴极和阳极的进气压强，向阳极和阴极分别通入燃料气体和空气，进行阶梯式增加电流密度的升载过程，以及阶梯式降低电流密度的降载过程。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述升载过程包括：从初始电流密度阶梯式增加电流密度至终止电流密度；
优选地，所述阶梯式增加的电流密度为0.15～0.25A/cm2；
优选地，步骤(2)每阶梯式增加一个电流密度，在增加电流密度后的工作电流密度下工作25～35s；
优选地，所述终止电流密度为1.8～2A/cm2；
优选地，所述初始电流密度≤0.1A/cm2，优选为0A/cm2。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述降载过程包括：从终止电流密度阶梯式降低电流密度至完成电流密度；
优选地，步骤(2)所述阶梯式降低的电流密度为0.15～0.25A/cm2；
优选地，所述完成电流密度为0.4～0.5A/cm2。


4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述阴极的进气压强为70～100kPa；
优选地，步骤(2)所述阳极的进气压强为90～120kPa；
优选地，步骤(2)所述阳极的进气压强>阴极的进气压强；
优选地，步骤(2)所述燃料气体为氢气。


5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述升载过程和降载过程中，工作电流密度为0～0.5A/cm2，燃料气体的流量为1.57～1.88slpm，空气流量为4.99～6.25slpm；
优选地，步骤(2)所述升载过程和降载过程中，0.5A/cm2<工作电流密度≤2.0A/cm2，燃料气体的化学计量比为1.5～1.8，空气的化学计量比为2.0～2.5。


6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述燃料电池单电池堆的循环水入口温度为55～60℃；
优选地，步骤(1)所述燃料电...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宇，汪艳林，
申请(专利权)人：上海骥翀氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31