一种燃料电池电堆氢渗电流原位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燃料电池电堆氢渗电流原位检测方法和装置，方法包括：将待测质子交换膜燃料电池电堆的阴极出口与氢气渗透传感电池的阴极入口连接；向阴极连接路通入氮气，向氢气渗透传感电池的阳极通入氢气，测量在当前状态下氢气渗透传感电池的氢渗电流i

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电堆氢渗电流原位检测方法与装置


[0001]本专利技术涉及质子交换膜燃料电池电堆的氢气渗透电流测量
，尤其是涉及一种燃料电池电堆氢渗电流原位检测方法与装置。

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。质子交换膜的作用包括隔离氢气和氧气，阻断电子和传递质子。质子通过质子交换膜从阳极转移到阴极，构成回路，产生电流。然而，由于质子交换膜两侧的氢气存在浓度梯度以及其自身的缺陷，少量的氢气从阳极经过质子交换膜渗透到阴极，造成流经外路的电子减少，导致开路电压(OCV)降低。同时，氢气渗透使得氢气和氧气在阴极催化剂上直接反应，加速膜电极老化，进而导致电池退化。因此，氢气渗透量成为衡量质子交换膜的衰减程度的一个重要指标。
[0003]当在阳极通入氢气，阴极通入氮气的条件下，在燃料电池的两极施加电压时，从阳极渗透至阴极的氢气会被氧化成质子和电子，电子通过外部电路向阳极移动，质子则通过膜向阳极移动，表观上会观测到稳定的电流，被称为氢气渗透电流，氢气渗透通量不变的情况下，氢气渗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电堆氢渗电流原位检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取待测质子交换膜燃料电池电堆和氢气渗透传感电池，将待测质子交换膜燃料电池电堆的阴极出口与氢气渗透传感电池的阴极入口连接，构成阴极连接路；S2：向所述阴极连接路通入氮气，向氢气渗透传感电池的阳极通入氢气，测量在当前状态下氢气渗透传感电池的氢渗电流i
S2
；S3：向所述阴极连接路通入氮气，向待测质子交换膜燃料电池电堆的阳极以及氢气渗透传感电池的阳极通入氢气，测量在当前状态下氢气渗透传感电池的氢渗电流i
S3
；S4：获取步骤S3中氢气渗透传感电池的氢渗电流i
S3
与步骤S2中氢气渗透传感电池的氢渗电流i
S2
的差值，即为待测电堆的氢渗电流的检测结果。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆氢渗电流原位检测方法，其特征在于，步骤S2中，向待测电堆与氢气渗透传感电池的阴极连接路通入饱和加湿的氮气，向氢气渗透传感电池的阳极通入饱和加湿的氢气。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆氢渗电流原位检测方法，其特征在于，步骤S2中，采用阶梯电势法测量氢气渗透传感电池的氢渗电流。4.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆氢渗电流原位检测方法，其特征在于，步骤S3中，向待测电堆与氢气渗透传感电池的阴极连接路通入饱和加湿的氮气，向氢气渗透传感电池的阳极通入饱和加湿的氢气，向待测质子交换膜燃料电池电堆的阳极通入等量的饱和加湿的氢气。5.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆氢渗电流原位检测方法，其特征在于，步骤S3中，采用阶梯电势法测量参考质子交换膜燃料电池的氢渗电流。6.一种燃料电池电堆氢渗电流原位检测装置，用于测量待测质子交换膜燃料电池电堆的氢渗电流，其特征在于，包括：氢气渗透传感电池，所述氢气渗透传感电池的阴极与待测质子交换膜燃料电池电堆的阴极连接，构成阴极连接路；恒压源，所...

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