[发明专利]燃料电池堆的激活装置

说明书

本发明提供了一种燃料电池堆的激活装置。所述燃料电池堆的激活装置设置为在燃料电池堆进入框架时对燃料电池堆执行激活并评估性能。该装置包括输出线缆连接单元，该输出线缆连接单元安装成以马达操作的方式沿着燃料电池堆的侧方向能向后和向前移动，并且该输出线缆连接单元构造成连接输出线缆与燃料电池堆。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年12月8日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2014-0175101号的优先权和权益，其全部内容通过引证方式结合在此。

技术领域

本发明涉及一种用于激活燃料电池堆的系统，并且更具体地，涉及一种燃料电池堆的激活装置，该燃料电池堆的激活装置使得性能评估以及燃料电池堆的激活过程能够实现无人化和自动化。

背景技术

通常，燃料电池包括引起燃料与氧化剂之间的电化学反应的电极、传输通过该反应生成的质子的聚合物电解质膜并包括支撑该电极和该聚合物电解质膜的分离器。目前，聚合物电解质燃料电池通常用作车辆的燃料电池。聚合物电解质燃料电池具有不被腐蚀的优势并且无需调节电解质，因为聚合物电解质燃料电池比其他形式的燃料电池具有更高的效率，所以电流密度和输出密度高，其使用聚合物电解质，并且启动时间大幅度降低。

此外，因为聚合物电解质燃料电池是不产生废气排放物(除纯水之外)的环境友好型电源，所以正在进行对该领域的研究。这种电解质燃料电池可通过包括氢的燃料与诸如空气的氧化剂之间的电化学反应而产生电能，同时生成水和热。

换言之，在电解质燃料电池中，供应的燃料通过阳极的催化剂被分解成氢离子和电子，并且分解出的氢离子通过聚合物电解质膜横过至阴极，以通过与供应的氧化剂的结合而生成水并且产生电能，并且电子沿外部电线被注入。在实际的用于车辆的燃料电池中，各单元电池堆叠以获得所需的电势，并且单元电池的堆叠结构被称为堆(stack，组)。

同时，燃料电池的电极通过将氢离子载体与催化剂混合而形成，由于输送孔(transfer port，输送端口)被阻塞且载体不能到达催化剂，氢离子的形成三相界面(interface)的载体在初始操作时不容易被水解，并且难以确保氢离子与电子的连续迁移率，所以在制造燃料电池之后的初始操作时，电化学反应的活性可能会降低。因此，为了在组装包括电极和聚合物电解质膜的膜-电极组件之后最大程度地确保燃料电池的性能，并且最大程度地确保堆(用于产生电力并包括分离器的燃料电池组件)的性能，执行燃料电池堆的激活和性能评估过程。

激活和性能评估的目的是去除在制造膜电极组件和堆的过程中流入的残余杂质，激活不参与反应的部位(site，位点)，并通过使电极和包含在聚合物电解质膜中的电解质充分水解而确保氢离子的通路，以及确保反应物移动至催化剂所通过的通路。尽管在相关技术中已经在各种方法中执行了燃料电池堆的激活，然而，激活的主要方法是在预定电压下长时间地操作堆，同时检测燃料电池堆的电压。

因此，基于相关技术的用于激活燃料电池堆的设备可通过在制造堆(多个燃料电池分层地设置在该堆中)之后将燃料和氧化剂供应至燃料电池中，并通过将由燃料电池产生的电能施加至电负载装置且同时监控燃料电池的电压，由此来执行用于激活燃料电池堆和评估性能的过程。在激活燃料电池堆和评估性能的这个过程中，电压测量设备的连接器连接至从堆的每个燃料电池突伸出的端子，连接至电负载装置的输出线缆连接至位于堆的两侧处的输出端子，并且用于供应流体(例如，氢、空气以及冷却水)的流体供应管连接至堆的歧管。

在将电压测量设备的连接器连接至从堆的每个燃料电池突伸出的端子的过程中，手动地连接连接器与每个燃料电池的端子。因此，在相关技术中，由于电压测量设备的连接器被手动地连接至堆的端子，所以可操作性(workability)可能会劣化，连接连接器与端子的整个过程需要过长的一段时间，并且在连接端子的操作过程中可能会对堆造成损坏。