一种PEMFC氢气渗透电流与漏电电阻的检测方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种PEMFC氢气渗透电流与漏电电阻的检测方法与装置，方法包括以下步骤：向质子交换膜燃料电池的阴阳极通入氮气和氢气；恒压源对质子交换膜燃料电池施加不同大小的恒定电压，记录恒定电压值及恒压源的稳态输出电流值，得到多组电压电流信号；对电压电流信号进行线性拟合，氢气渗透电流的值等于拟合直线在y轴的截距值，漏电电阻的值等于拟合直线的斜率的倒数。与现有技术相比，本发明专利技术将质子交换膜燃料电池中的氢气渗透过程和漏电过程等价为恒流源与电阻的并联，通过对质子交换膜燃料电池施加恒定电压，测量恒压源的稳态输出电流值，进而计算可以得到氢气渗透电流与漏电电阻两个参数，测量过程快速、方便，测量结果准确直观。确直观。确直观。

【技术实现步骤摘要】
一种PEMFC氢气渗透电流与漏电电阻的检测方法与装置


[0001]本专利技术涉及质子交换膜燃料电池
，尤其是涉及一种PEMFC氢气渗透电流与漏电电阻的检测方法与装置。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(简称PEMFC)的膜电极由气体扩散层、催化剂层、质子交换膜组成，质子交换膜的用途为隔绝阴阳两极的反应气体，阻断两极的电子电路，并从阳极向阴极传导质子。然而由于质子交换膜本身的固有缺陷，在燃料电池使用的过程中，膜内将会不可避免地存在组分渗透与电子电流传导的现象发生。由于氢气的体积小，相比于质子交换膜燃料电池内部的其他组分，氢气的渗透现象最为严重。在电池运行的过程中，氢气渗透现象将会大大加速膜电极各个组件的衰减速度，并显著降低燃料的利用效率。因此，氢气渗透量成为了评价质子交换膜的质量好坏与其衰减程度的重要指标。
[0003]少量的氢气从阳极经过质子交换膜穿透到阴极，造成流经外路的电子减少，产生内部电流。现有的氢气渗透电流测量方法包括：线性扫描电位法与恒电流充电法，其中线性扫描电位法耗时较长，并且在测量的过程中需要始终保持电池状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PEMFC氢气渗透电流与漏电电阻的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、向质子交换膜燃料电池的阴极通入氮气，向质子交换膜燃料电池的阳极通入氢气；S2、使用恒压源对质子交换膜燃料电池施加不同大小的恒定电压，记录恒定电压值以及在该恒定电压值下恒压源的稳态输出电流值，得到N组(N>1)电压电流信号，N为预设置的采集次数；S3、将恒定电压值作为自变量，将恒压源的稳态输出电流值作为因变量，对N组电压电流信号进行线性拟合，得到拟合直线l，氢气渗透电流的值等于拟合直线l在y轴上的截距值，漏电电阻R
e
的值等于拟合直线l的斜率的倒数。2.根据权利要求1所述的一种PEMFC氢气渗透电流与漏电电阻的检测方法，其特征在于，步骤S1中，向质子交换膜燃料电池的阴极通入饱和加湿的氮气，向质子交换膜燃料电池的阳极通入饱和加湿的氢气。3.根据权利要求1所述的一种PEMFC氢气渗透电流与漏电电阻的检测方法，其特征在于，步骤S2中，恒定电压的值不超过预设置的电压阈值。4.根据权利要求3所述的一种PEMFC氢气渗透电流与漏电电阻的检测方法，其特征在于，预设置的电压阈值为0.7V。5.根据权利要求1所述的一种PEMFC氢气渗透电流与漏电电阻的检测方法，其特征在于，步骤S2中，按照预设置的步长改变恒压源对质子交换膜燃料电池施加的恒定电压，记录恒定电压值，待恒压源的输出电流稳定后记录恒压源的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚乃元，马天才，杨彦博，林维康，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：