一種燃料電池恢復活性的方法
2023-09-17 03:54:00 2
專利名稱：一種燃料電池恢復活性的方法
技術領域：
本發明屬於質子交換膜燃料電池技術領域，具體涉及一種燃料電池恢復活性的方法。
背景技術：
以往人們認為各種使用工況都會使燃料電池性能衰減，特別是高電位會加速燃料 電池性能衰減，也出現了一些減緩燃料電池性能衰減的方法，譬如減少變載次數、減少啟停 次數、停機後快速放電、怠速限電位、啟停過程用負載降低電位等，這些方法只能起到減緩 燃料電池性能衰減，但達不到恢復性能的效果。
發明內容
為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種燃料電池恢復活性的 方法，能夠使燃料電池在經歷衰減性能的工況之後得以恢復和活化，具有實施簡單的優點。為了達到上述目的，本發明採取的技術方案為方案一在集中時間對燃料電池恢復的情況下，採用如下的技術方案—種燃料電池恢復活性的方法，用於集中時間對燃料電池恢復，包括以下步驟第一步，使燃料電池輸出微電流3-20mA/cm2，運行20_60分鐘，燃料電池內部不得 出現水淹或缺水現象；第二步，使燃料電池進入大電流工況，按膜電極有效面積計，輸出電流 300-1000mA/cm2，或使燃料電池進入低電壓工況，平均每節電池輸出電壓0. 45-0. 75V，運行 2-10分鐘，在從怠速加載到大電流或低電壓工況的過程中，加載速度不得過快，要確保燃料 電池無缺氣現象；第三步，重複第一步和第二步，直至燃料電池輸出性能恢復到不再上升。本發明的另一個技術方案為方案二在燃料電池日常使用中，採用如下的技術方案一種燃料電池恢復活性的方法，用於燃料電池日常使用中，包括以下步驟第一步，在怠速工況下使燃料電池的輸出電流為3-20mA/cm2，直至對燃料電池有 輸出功率需求；第二步，使燃料電池進入有功率輸出的工況，輸出功率隨時依實際功率需求而變， 直至對燃料電池無輸出功率需求；第三步，重複第一步和第二步，直至燃料電池工作結束。本發明的優點表現在方法簡單，能夠應用於燃料電池工作後或工作中，可用於集 中時間對燃料電池做性能恢復，也可在燃料電池日常工作中的性能恢復和提升。經過多次 試驗驗證，本發明可以使燃料電池在經歷衰減性能的工況之後得以恢復和活化，一般可達到原來性能的95%以上。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做詳細描述。實施例1 一種燃料電池恢復活性的方法，用於集中時間對燃料電池恢復，包括以下步驟第一步，使燃料電池輸出微電流5mA/cm2，運行30分鐘，燃料電池內部不得出現水 淹或缺水現象；第二步，使燃料電池進入大電流工況，按膜電極有效面積計，輸出電流500mA/cm2， 運行8分鐘，在從怠速加載到大電流或低電壓工況的過程中，加載速度不得過快，要確保燃 料電池無缺氣現象；第三步，重複第一步和第二步，直至燃料電池輸出性能恢復到不再上升。經試驗，恢復活性的燃料電池可達到原來性能的95%以上。實施例2 —種燃料電池恢復活性的方法，用於集中時間對燃料電池恢復，包括以下步驟第一步，使燃料電池輸出微電流lOmA/cm2，運行40分鐘，燃料電池內部不得出現水 淹或缺水現象；第二步，使燃料電池進入低電壓工況，平均每節電池輸出電壓0. 45-0. 75V，運行6 分鐘，在從怠速加載到大電流或低電壓工況的過程中，加載速度不得過快，要確保燃料電池 無缺氣現象；第三步，重複第一步和第二步，直至燃料電池輸出性能恢復到不再上升。經試驗，恢復活性的燃料電池可達到原來性能的95%以上。實施例3 一種燃料電池恢復活性的方法，用於燃料電池日常使用中，包括以下步驟第一步，在怠速工況下使燃料電池的輸出電流為8mA/cm2，直至對燃料電池有輸出 功率需求；第二步，使燃料電池進入有功率輸出的工況，輸出功率隨時依實際功率需求而變， 直至對燃料電池無輸出功率需求；第三步，重複第一步和第二步，直至燃料電池工作結束。經試驗，恢復活性的燃料電池可達到原來性能的95%以上。
權利要求
1.一種燃料電池恢復活性的方法，用於集中時間對燃料電池恢復，其特徵在於包括 以下步驟第一步，使燃料電池輸出微電流3-20mA/cm2，運行20-60分鐘，燃料電池內部不得出現 水淹或缺水現象；第二步，使燃料電池進入大電流工況，按膜電極有效面積計，輸出電流300-1000mA/ cm2，或使燃料電池進入低電壓工況，平均每節電池輸出電壓0. 45-0. 75V，運行2-10分鐘，在 從怠速加載到大電流或低電壓工況的過程中，加載速度不得過快，要確保燃料電池無缺氣 現象；第三步，重複第一步和第二步，直至燃料電池輸出性能恢復到不再上升。
2.根據權利要求1所述的一種燃料電池恢復活性的方法，用於集中時間對燃料電池恢 復，其特徵在於包括以下步驟第一步，使燃料電池輸出微電流5mA/cm2，運行30分鐘，燃料電池內部不得出現水淹或 缺水現象；第 二步，使燃料電池進入大電流工況，按膜電極有效面積計，輸出電流500mA/cm2，運行 8分鐘，在從怠速加載到大電流或低電壓工況的過程中，加載速度不得過快，要確保燃料電 池無缺氣現象；第三步，重複第一步和第二步，直至燃料電池輸出性能恢復到不再上升。
3.根據權利要求1所述的一種燃料電池恢復活性的方法，用於集中時間對燃料電池恢 復，其特徵在於包括以下步驟第一步，使燃料電池輸出微電流lOmA/cm2，運行40分鐘，燃料電池內部不得出現水淹或 缺水現象；第二步，使燃料電池進入低電壓工況，平均每節電池輸出電壓0. 45-0. 75V，運行6分 鍾，在從怠速加載到大電流或低電壓工況的過程中，加載速度不得過快，要確保燃料電池無 缺氣現象；第三步，重複第一步和第二步，直至燃料電池輸出性能恢復到不再上升。
4. 一種燃料電池恢復活性的方法，用於燃料電池日常使用中，其特徵在於包括以下 步驟第一步，在怠速工況下使燃料電池的輸出電流為3-20mA/cm2，直至對燃料電池有輸出 功率需求；第二步，使燃料電池進入有功率輸出的工況，輸出功率隨時依實際功率需求而變，直至 對燃料電池無輸出功率需求；第三步，重複第一步和第二步，直至燃料電池工作結束。
5.根據權利要求4所述的一種燃料電池恢復活性的方法，用於燃料電池日常使用中， 其特徵在於包括以下步驟第一步，在怠速工況下使燃料電池的輸出電流為8mA/cm2，直至對燃料電池有輸出功率 需求；第二步，使燃料電池進入有功率輸出的工況，輸出功率隨時依實際功率需求而變，直至 對燃料電池無輸出功率需求；第三步，重複第一步和第二步，直至燃料電池工作結束。
全文摘要
一種燃料電池恢復活性的方法，用於集中時間對燃料電池恢復時，先使燃料電池輸出微電流，再使燃料電池進入大電流工況，或使燃料電池進入低電壓工況，重複以上兩步，直至燃料電池輸出性能恢復到不再上升；用於燃料電池日常使用中時，先在怠速工況下使燃料電池輸出電流，直至對燃料電池有輸出功率需求，再使燃料電池進入有功率輸出的工況，輸出功率隨時依實際功率需求而變，直至對燃料電池無輸出功率需求，重複以上兩步，直至燃料電池工作結束，本發明方法簡單，可以使燃料電池在經歷衰減性能的工況之後得以恢復和活化，一般可達到原來性能的95％以上。
文檔編號H01M8/04GK102005592SQ20101051112
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月18日 優先權日2010年10月18日
發明者裴普成 申請人:清華大學