本發(fā)明涉及燃料電池的，具體為一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)：

1、膜電極作為燃料電池中的核心組件，對(duì)燃料電池的輸出性能及環(huán)境適應(yīng)能力有著極其重要的影響，通常膜電極測(cè)試對(duì)燃料電池電堆的輸出性能具有一定的指導(dǎo)意義；對(duì)于膜電極的性能測(cè)試，常規(guī)方法需要進(jìn)行多項(xiàng)試驗(yàn)，耗時(shí)耗力；為此，如何盡快獲知電池可穩(wěn)定工作的最佳工作條件，是急需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其采用數(shù)據(jù)分析方法實(shí)現(xiàn)敏感性參數(shù)的分析，從而快速確定膜電極最佳運(yùn)行條件。

2、一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：

3、取樣膜電極樣品，之后進(jìn)行對(duì)應(yīng)膜電極樣品的活化，在膜電極活化完成后，通過(guò)敏感性參數(shù)設(shè)定進(jìn)行極化測(cè)試、陽(yáng)極過(guò)量系數(shù)敏感性測(cè)試、陰極過(guò)量系數(shù)敏感性測(cè)試、電池溫度敏感性測(cè)試、陽(yáng)極進(jìn)氣濕度敏感性測(cè)試和陰極進(jìn)氣濕度敏感性測(cè)試，將各項(xiàng)測(cè)試所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而獲得對(duì)應(yīng)膜電極最佳運(yùn)行條件下的對(duì)應(yīng)敏感性參數(shù)值。

4、其進(jìn)一步特征在于：

5、膜電極樣品在活化前，制備活性面積為設(shè)定值的膜電極樣品，組裝單電池后開(kāi)始活化，在活化膜電極前，先等待測(cè)試條件，測(cè)試條件包括單電池溫度數(shù)值、進(jìn)氣氣體流量、進(jìn)氣濕度、電池背壓，待測(cè)試條件均達(dá)到設(shè)定值后，開(kāi)始活化過(guò)程；

6、膜電極樣品在待測(cè)試條件達(dá)到設(shè)定值后，進(jìn)行活化，活化過(guò)程為升載-穩(wěn)定-降載；

7、在升載過(guò)程中，根據(jù)電流密度范圍值，通過(guò)步進(jìn)方式在升載設(shè)定時(shí)間內(nèi)將電流密度范圍由0升載至設(shè)定的最高電流密度值；

8、在穩(wěn)定過(guò)程中，在設(shè)定穩(wěn)定時(shí)間范圍內(nèi)，使得電流密度范圍始終維持在最高電流密度值運(yùn)行；

9、在降載過(guò)程中，通過(guò)步進(jìn)方式在降載設(shè)定時(shí)間內(nèi)將最高電流密度值降載至0；

10、活化過(guò)程中的測(cè)試條件為,單電池溫度控制在80±1℃，進(jìn)氣氣體流量是按照過(guò)量系數(shù)控制：陽(yáng)極1.5、陰極1.8；進(jìn)氣濕度為60％rh，電池背壓為陽(yáng)極1.2bar、陰極1.0bar；

11、在極化測(cè)試膜電極前，先等待測(cè)試條件，測(cè)試條件包括單電池溫度數(shù)值、進(jìn)氣氣體流量、進(jìn)氣濕度、電池背壓，待各條件到達(dá)設(shè)定值后,開(kāi)始極化測(cè)試，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行設(shè)定時(shí)間，取后段時(shí)間的平均值，加載過(guò)程中當(dāng)電池電壓小于0.3v時(shí)不再繼續(xù)加載，其中單電池溫度數(shù)值、進(jìn)氣氣體流量、進(jìn)氣濕度、電池背壓的參數(shù)在每次測(cè)量時(shí)僅變化其中一個(gè)參數(shù)數(shù)值，從而獲得在同等其他參數(shù)下的敏感參數(shù)最優(yōu)值，之后的測(cè)試依照前次所獲得的敏感參數(shù)最優(yōu)值來(lái)進(jìn)行下次極化測(cè)試，直至獲得膜電極最佳運(yùn)行條件下的對(duì)應(yīng)敏感性參數(shù)值；

12、每次極化測(cè)試均包括升載、降載；

13、每次極化測(cè)試升載和降載的保持時(shí)間相同，且步進(jìn)數(shù)值相同，極化測(cè)試升載過(guò)程為通過(guò)步進(jìn)方式在升載設(shè)定時(shí)間內(nèi)將電流密度范圍由0升載至設(shè)定的測(cè)試最高電流密度值，極化測(cè)試降載過(guò)程為通過(guò)步進(jìn)方式在降載設(shè)定時(shí)間內(nèi)將測(cè)試最高電流密度值降載至0，每次極化測(cè)試取降載過(guò)程的后段時(shí)間的輸出電壓的平均值。

14、采用上述技術(shù)方案后，通過(guò)敏感性參數(shù)設(shè)定進(jìn)行極化測(cè)試、陽(yáng)極過(guò)量系數(shù)敏感性測(cè)試、陰極過(guò)量系數(shù)敏感性測(cè)試、電池溫度敏感性測(cè)試、陽(yáng)極進(jìn)氣濕度敏感性測(cè)試和陰極進(jìn)氣濕度敏感性測(cè)試，將各項(xiàng)測(cè)試所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而獲得對(duì)應(yīng)膜電極最佳運(yùn)行條件下的對(duì)應(yīng)敏感性參數(shù)值，從而快速確定膜電極最佳運(yùn)行條件。

技術(shù)特征：

1.一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：膜電極樣品在活化前，制備活性面積為設(shè)定值的膜電極樣品，組裝單電池后開(kāi)始活化，在活化膜電極前，先等待測(cè)試條件，測(cè)試條件包括單電池溫度數(shù)值、進(jìn)氣氣體流量、進(jìn)氣濕度、電池背壓，待測(cè)試條件均達(dá)到設(shè)定值后，開(kāi)始活化過(guò)程。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：膜電極樣品在待測(cè)試條件達(dá)到設(shè)定值后，進(jìn)行活化，活化過(guò)程為升載-穩(wěn)定-降載。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在升載過(guò)程中，根據(jù)電流密度范圍值，通過(guò)步進(jìn)方式在升載設(shè)定時(shí)間內(nèi)將電流密度范圍由0升載至設(shè)定的最高電流密度值。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在穩(wěn)定過(guò)程中，在設(shè)定穩(wěn)定時(shí)間范圍內(nèi)，使得電流密度范圍始終維持在最高電流密度值運(yùn)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在降載過(guò)程中，通過(guò)步進(jìn)方式在降載設(shè)定時(shí)間內(nèi)將最高電流密度值降載至0。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：活化過(guò)程中的測(cè)試條件為,單電池溫度控制在80±1℃，進(jìn)氣氣體流量是按照過(guò)量系數(shù)控制：陽(yáng)極1.5、陰極1.8；進(jìn)氣濕度為60％rh，電池背壓為陽(yáng)極1.2bar、陰極1.0bar。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在極化測(cè)試膜電極前，先等待測(cè)試條件，測(cè)試條件包括單電池溫度數(shù)值、進(jìn)氣氣體流量、進(jìn)氣濕度、電池背壓，待各條件到達(dá)設(shè)定值后,開(kāi)始極化測(cè)試，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行設(shè)定時(shí)間，取后段時(shí)間的平均值，加載過(guò)程中當(dāng)電池電壓小于0.3v時(shí)不再繼續(xù)加載，其中單電池溫度數(shù)值、進(jìn)氣氣體流量、進(jìn)氣濕度、電池背壓的參數(shù)在每次測(cè)量時(shí)僅變化其中一個(gè)參數(shù)數(shù)值，從而獲得在同等其他參數(shù)下的敏感參數(shù)最優(yōu)值，之后的測(cè)試依照前次所獲得的敏感參數(shù)最優(yōu)值來(lái)進(jìn)行下次極化測(cè)試，直至獲得膜電極最佳運(yùn)行條件下的對(duì)應(yīng)敏感性參數(shù)值。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：每次極化測(cè)試均包括升載、降載。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其特征在于：每次極化測(cè)試升載和降載的保持時(shí)間相同，且步進(jìn)數(shù)值相同，極化測(cè)試升載過(guò)程為通過(guò)步進(jìn)方式在升載設(shè)定時(shí)間內(nèi)將電流密度范圍由0升載至設(shè)定的測(cè)試最高電流密度值，極化測(cè)試降載過(guò)程為通過(guò)步進(jìn)方式在降載設(shè)定時(shí)間內(nèi)將測(cè)試最高電流密度值降載至0，每次極化測(cè)試取降載過(guò)程的后段時(shí)間的輸出電壓的平均值。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種燃料電池膜電極的敏感性評(píng)價(jià)方法，其采用數(shù)據(jù)分析方法實(shí)現(xiàn)敏感性參數(shù)的分析，從而快速確定膜電極最佳運(yùn)行條件。取樣膜電極樣品，之后進(jìn)行對(duì)應(yīng)膜電極樣品的活化，在膜電極活化完成后，通過(guò)敏感性參數(shù)設(shè)定進(jìn)行極化測(cè)試、陽(yáng)極過(guò)量系數(shù)敏感性測(cè)試、陰極過(guò)量系數(shù)敏感性測(cè)試、電池溫度敏感性測(cè)試、陽(yáng)極進(jìn)氣濕度敏感性測(cè)試和陰極進(jìn)氣濕度敏感性測(cè)試，將各項(xiàng)測(cè)試所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而獲得對(duì)應(yīng)膜電極最佳運(yùn)行條件下的對(duì)應(yīng)敏感性參數(shù)值。

技術(shù)研發(fā)人員：趙紅英,李梅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州安潔科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26