[发明专利]一种燃料电池电堆活化的方法

权利要求书

1.一种燃料电池电堆活化的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤(1)之前还包括对燃料电池进行预处理的过程，所述预处理过程包括：向所述燃料电池的燃料电极供应燃料，空气电极供应空气，并调整单节电池的开路电压V₄为0.95～1.2V，持续2～8min；

(1)对燃料电池两极进行一次预湿活化和二次预湿活化，然后加载第一电流密度至膜电极激活电压V₀；所述膜电极激活电压V₀为单节电池的电压；所述膜电极激活电压V₀为0.6～0.65V；

所述一次预湿活化的过程包括：停止燃料电极、空气电极的气体供应，向燃料电池两极通入加湿氮气，氮气吹扫电堆，直至单节电池电压V₂≤0.5V；

所述二次预湿活化的过程包括：停止燃料电极、空气电极的气体供应，向燃料电池两极通入加湿氮气，氮气吹扫电堆，直至单节电池电压V₃≤0.5V；

所述一次预湿活化和二次预湿活化之间还包括在电极两侧反应生成水的过程：停止一次预湿活化之后两侧电极的氮气供应，向燃料电极侧通入空气，空气电极侧通入氢气，持续8～15min；

所述二次预湿活化之后，加载第一电流密度之前，还包括停止二次预湿活化之后两侧电极的氮气供应，然后向空气电极侧通入空气，燃料电极侧通入燃料的过程；

(2)将步骤(1)得到的燃料电池在第二电流密度下活化，停止燃料电池两侧电极的燃料和空气供应，然后以第三电流密度将单节电池电压调整至V₁，所述第三电流密度第二电流密度；所述V₁≥0.7V；所述第二电流密度为1～1.5A/cm²；所述第二电流密度下活化的时间为8～15min；

(3)向空气电极侧通入空气，燃料电极侧通入燃料，将步骤(2)得到的燃料电池在第四电流密度下运行，测试单节电池电压在时间T内的变化△V，所述△V≤10mV，完成燃料电池电堆活化；所述△V10mV，重复进行步骤(2)和步骤(3)，直至所述△V≤10mV；

所述燃料电池电堆活化过程的总时间为1.5～2.5h；所述燃料电池电堆活化过程的温度为55～65℃；所述燃料电池电堆活化的过程中，通入的加湿氮气相对湿度为70％～100％，通入的空气相对湿度为70％～100％，通入的燃料相对湿度为70％～100％。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述V₂为0.3～0.5V。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述V₂为0.4～0.5V。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一次预湿活化的时间为8～15min。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃料包括氢气。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述V₃为0.3～0.5V。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述V₃为0.4～0.5V。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次预湿活化的时间为8～15min。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述第一电流密度≥1A/cm²。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述第一电流密度为1～1.5A/cm²。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述V₀的保持时间≥20min。