一种燃料电池检查方法，包括：在第一时间段中，将第一电压值的DC电压施加到发电元件，所述发电元件包括电解质膜、设置在所述电解质膜的一侧上的阳极侧催化剂层、以及设置在所述电解质膜的另一侧上的阴极侧催化剂层；以及在所述第一时间段之后的第二时间段中，将比所述第一电压值低的第二电压值的DC电压施加到所述发电元件，并且检测在所述发电元件中流动的电流的值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种燃料电池检查方法，包括：在第一时间段中，将第一电压值的DC电压施加到发电元件，该发电元件具有电解质膜、设置在电解质膜的一侧上的阳极侧催化剂层、以及设置在电解质膜的另一侧上的阴极侧催化剂层；并且在第一时间段之后的第二时间段中，将低于第一电压值的第二电压值的DC电压施加到发电元件；并且检测在发电元件中流动的电流的值。【专利说明】燃料电池检查方法和检查装置
本专利技术涉及燃料电池检查方法和检查装置。
技术介绍
作为通过将反应气体(燃料气体和氧化剂气体)供应到膜电极组件(下文也称为“MEA”)引起的电化学反应的结果，例如聚合物电解质燃料电池的燃料电池将物质中的化学能直接转化成电能，通过将电解质膜夹在一对电极(阳极和阴极)之间来生产膜电极组件。例如，为了增强质子导电率，已经对实现更薄的MEA进行了研究。更薄的MEA引起关注，这些关注包括因为例如侵入到MEA与气体扩散电极的界面的杂质和在处理期间由于划痕等而导致发生对MEA所需的气体和电子屏蔽功能受损的较大可能性。转化成较差燃料电池性能的上述事件可以通过在对电泄漏和气体泄漏(下文也称为“泄漏”)的MEA检查来确定。在传统方法中(例如日本专利申请公开N0.2006-86130( JP2006-86130A))，在将恒定DC电压施加到MEA时，基于从MEA检测的稳态电流值，可以检查在MEA中发生的泄漏。虽然上述检查方法允许检查MEA中的泄漏，但是该方法仍然存在问题，因为对于在将DC电压施加到MEA时流动的电流到达稳态电流值需要时间。这导致燃料电池的更长检查时间。
技术实现思路
本专利技术缩短燃料电池的检查时间。本专利技术的第一方面涉及燃料电池检查方法，该方法包括:在第一时间段，将第一电压值的DC电压施加到发电兀件；在第一时间段之后的第二时间段，将低于第一电压值的第二电压值的DC电压施加到发电元件，并且检查在发电元件中流动的电流的值。发电元件具有电解质膜、设置在电解质膜的一侧上的阳极侧催化剂层、以及设置在电解质膜的另一侧上的阴极侧催化剂层。该燃料电池检查方法涉及在第一时间段中，将第一电压值的DC电压施加到发电兀件；在第一时间段之后的第二时间段中，将低于第一电压值的第二电压值的DC电压施加到发电元件，并且检测在发电元件中流动的电流的值。结果，在检测电流值时，在发电元件中的双电层的形成完成。这允许在发电元件中检查是否发生泄漏。因此，燃料电池检查方法允许在短时间内检查发电元件。该检查方法可以包括:将所检测的电流值与预定阈值比较。在该燃料电池检查方法中，通过将所检测的电流值与预先设定的阈值比较，可以确定在发电元件中是否已经发生泄漏。因此，如果阈值被预先设定，则能够以更简单的方式确定发电元件中是否发生泄漏。第一时间段的长度范围从0.5秒至2.5秒。在该燃料电池检查方法中，可以在电流呈现稳态电流值时检测在将DC电压施加到发电元件时流动的电流，在发电元件中是否发生泄漏的检查时间可以被缩短，并且具有较少读数误差的高精度检查变成可能。通过将第一时间段的长度乘以通过将第一电压值除以第二电压值所计算的系数而获得的值范围可以从0.4至4.0。在该燃料电池检查方法中，可以在电流呈现稳态电流值时检测在将DC电压施加到发电元件时流动的电流，在发电元件中是否发生泄漏的检查时间可以被缩短，并且具有较少读数误差的高精度检查变成可能。可以在从第二时间段的开始起已经经过预定时间时检测电流值。该燃料电池检查方法避免了检测由于将施加到发电元件的DC电压从第一电压值转换成第二电压值而未完成双电层的形成的电流值。因此具有较少读数误差的高精度检查成为可能。预定时间范围从I秒至5秒。该燃料电池检查方法避免了检测由于将施加到发电元件的DC电压从第一电压值转换成第二电压值而未完成双电层的形成的电流值。如果从第二时间段的开始起5秒钟内执行电流值的检测，则可以在发电元件中的双电层的形成完成之后，快速检测电流值。因此，该燃料电池检查方法允许在短时间内并且高精度地检查发电元件。第二电压值可以是0.5伏特或更小。在该燃料电池检查方法中，被施加到发电元件的电压的值和所检测的电流值保持为基本成比例关系，并且因此，可以减少在发电元件的所有样品之间的变化性。当第一时间段结束的同时，第二时间段开始。在该燃料电池检查方法中，可以最大限度地缩短发电元件的检查时间，因为在第一时间段和第二时间段之间没有额外的过程。本专利技术的第二方面涉及燃料电池检查装置，其具有电压施加单元，该电压施加单兀在第一时间段中，将第一电压值的DC电压施加到发电兀件,并且在第一时间段之后的第二时间段中，将比第一电压值低的第二电压值的DC电压施加到发电元件；以及检测单元，其在第二时间段中检测在发电元件中流动的电流的值。该发电元件具有电解质膜、设置在电解质膜的一侧上的阳极侧催化剂层、以及设置在电解质膜的另一侧上的阴极侧催化剂层。本专利技术可以用各种方式、以各种形式实现，例如燃料电池和燃料电池检查方法和制造方法、燃料电池堆、燃料电池堆检查方法和制造方法、提供有燃料电池的移动体、以及提供有燃料电池的移动体的检查方法和制造方法。【专利附图】【附图说明】将在下文参考附图详细描述本专利技术的示例性实施例的特征、优势以及技术和工业意义，其中相同符号表不相同兀件，并且其中:图1是示意地示出本专利技术的示例中的燃料电池100的配置的说明图；图2是本专利技术的示例中的MEAllO的检查的流程的流程图；图3是示意地示出在本专利技术的示例中检查MEAllO的方式的说明图；图4是示出在本专利技术的示例中在将DC电压施加到MEAllO时所检测的电流值的示例的说明图；图5是示出在比较示例中的检查方法中在不同时间的所检测的电流值之间的关系的说明图；图6是示出在本专利技术的示例中的检查方法中，基于检测时间和从被施加电压的MEAllO检测的电流值计算的偏差量的说明图；图7A和图7B是示出在以本专利技术的示例中的检查方法中，基于检测时间和从被施加电压的MEAllO检测的电流值计算的偏差量的说明图；以及图8是示出在本专利技术的示例的检查方法中，被施加到MEAllO的电压值和所检测的电流值的说明图。【具体实施方式】将以下列顺序，基于示例在下文解释本专利技术的实施例:A.示例A-1.燃料电池的配置A-2.发电元件的检查过程A-3.精度评估B.变型例A.示例:A-1.燃料电池的配置图1示意地示出本专利技术的示例中的燃料电池100的配置的说明图。示例的燃料电池100是具有良好发电效率的相对小的聚合物电解质燃料电池。燃料电池100具有堆叠结构，其中以多层形式堆叠分离器140、阴极侧气体流路层132、阴极侧扩散层122、MEA110、阳极侧扩散层124和阳极侧气体流路层134，并且将其固定。可以将MEAllO认为是本专利技术的发电元件。如图1中所示，MEAl 10由电解质膜112、设置在电解质膜112的一侧上的阳极116、以及设置在电解质膜112的另一侧上的阴极114构成。阳极116在与电解质膜112的相反侧上与阳极侧扩散层124接触。阴极114在与电解质膜112的相反侧上与阴极侧扩散层122接触。阳极侧气体流路层134设置在阳极侧扩散层124和分离器140之间，并且阴极侧气体流路层132设置在阴极侧扩散层122和分离器140之间。为了能够更容易地理解燃本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料电池检查方法，包括：在第一时间段中，将第一电压值的DC电压施加到发电元件，所述发电元件包括电解质膜、设置在所述电解质膜的一侧上的阳极侧催化剂层、以及设置在所述电解质膜的另一侧上的阴极侧催化剂层；以及在所述第一时间段之后的第二时间段中，将比所述第一电压值低的第二电压值的DC电压施加到所述发电元件，并且检测在所述发电元件中流动的电流的值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小田畅，山本敦巳，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：
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