【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氢能燃料电池，特别的涉及一种氢能燃料电池快速活化的方法。
技术介绍
1、pemfc电堆及系统在初始阶段，膜电极内水气传输通道并未建立，或者由于燃料电池在长期停放过程中，内部水分蒸发、杂质侵入或者pt催化剂氧化等原因导致然燃料电池活性下降；因此，pemfc电堆及系统膜电极活化是目前pemfc电堆及系统在投入使用前所必须经过的步骤之一，即通过适当的活化工艺，使pemfc的性能逐步上升，达到所需的性能和电压。pemfc的活化其实就是膜电极的活化，即提高膜电极的性能至标称值或者最高值并在出厂前最终达到稳定状态，即燃料电池完成活化。
2、以现有的pemfc活化技术，耗时24h的活化过程并不少见。这不仅消耗了大量的氢燃料，而且长时间占用了设备，导致燃料电池的制造成本高。因此本专利技术提供了一种氢能燃料电池快速活化的方法，使经过活化的pemfc获得尽可能高的功率密度，减少耗氢量并缩短达到活化目标时间。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种减少耗氢量并能够缩短活化时间的氢能燃料电池快速活化的方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
3、1、一种氢能燃料电池快速活化的方法，其特征在于，包括活化步骤和燃料电池排气时间控制；主要包括如下步骤：
4、a、首先，活化前的电堆位置摆放，采用阴极在上阳极在下的方式放置在活化台上，并打开氢气开关通入氢气，使活化过程中阴极产生的水
5、b、其次，将燃料电池外接负载，并将负载电压设置至额定电压，稳定运行10分钟后；将额定电压降低10％后继续稳定运行20分钟；
6、c、最后，关闭掉负载和氢气开关并将氢气进气口和氢气出气口调换，再重复两遍上述a和b步骤进行活化；
7、d、在完成上述a～c步骤后，关闭掉负载和氢气开关并将氢气进气口和氢气出气口再次调换，调换完成后，打开氢气开关，然后断掉风扇,此时燃料电池处于开路状态，然后将电堆通入负载的额定电流进行拉载，在缺氧气状态下通过负载进行拉载至平均单片电压降至0.1-0v后；关闭负载，然后连接风扇恢复氧气的供应至燃料电池开路状态；
8、e、最后，将上述d步骤重复3次后继续进行放电活化20分钟后完成活化；
9、排气时间控制：步骤a～e活化过程中的排气时间间隔为燃料电池电堆性能下降2％～3％时排一次气，并设置最高排气时间不高于60s；若设置的排气时间内出现燃料电池性能下降的情况，则进行排气处理，电池阀重新进行计时；若设置的排气时间内没有出现燃料电池性能下降则通过电磁阀计时控制排气，以设置的时间为一个周期排一次气；通过燃料电池的性能下降2％～3％来确定阳极的排气时间，有利于保证阳极侧的水分含有量，不会出现膜干或者水淹的情况；可以在环境湿度过干或者过低的稳定运行，相比于恒定时间排气有很大的容错性，并且可以在燃料电池在运行过程中可以治愈燃料电池的水淹或者膜干问题，会减少氢气不必要的浪费。
10、综上所述，本专利技术的技术效果有：
11、与现有技术相比，1.根据燃料电池的性能下降来确定排气时间，优势在于可以不用检测环境湿度，通过燃料电池的性能下降2％～3％来确定阳极的排气时间，有利于保证阳极侧的水分含有量，不会出现膜干或者水淹的情况。这种排气时间受环境因素影响不大，可以在环境湿度过干或者过低的稳定运行，相比于恒定时间排气有很大的容错性，并且可以在燃料电池在运行过程中可以治愈燃料电池的水淹或者膜干问题。对于活化来说，这样的排气时间会对活化效率有很大提升且合理的排气时间，会减少氢气不必要的浪费。
12、2.燃料电池在启停、运行过程中的性能衰减是不可避免的，主要原因是在启停、运行过程中催化剂铂(pt)的氧化和溶解，使催化剂(pt)表面积减少小；因此本专利技术对阴极做饥饿活化，阴极因没有足够氧气与氢离子和电子反应，燃料电池在缺氧状态下进行拉载会在阴极处产生还原条件，此时阴极电位降低至0.1v电势饱和，pto还原至pt,阴离子污染物减少。而阳极的氢被氧化形成质子，这些质子通过膜被输送到阴极，在那里它们被还原成氢。当氢从阴极电极析出时，它可以改变催化剂层的孔隙度和弯曲度，导致反应物-催化剂-电解质三相位点的数量增加，催化剂利用率也得到提高。当阴极重新供气时，由于此时电堆温度会达到很高，连接风扇转速达到100％，气量突然增大将阴极腔内杂质和多余水分吹至堆外，最终燃料电池的性能得到提高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种氢能燃料电池快速活化的方法，其特征在于，包括活化步骤和燃料电池排气时间控制；主要包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种氢能燃料电池快速活化的方法，其特征在于，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海力，陈利康，滕飞达，
申请(专利权)人：杭州质子动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。