[发明专利]一种质子交换膜燃料电池活化方法及装置

说明书

本发明适用于燃料电池技术领域，提供了一种质子交换膜燃料电池活化方法及装置，所述方法包括：在每次对质子交换膜燃料电池进行活化前，对质子交换膜燃料电池进行极化测试，得到质子交换膜燃料电池的最大电流密度；将质子交换膜燃料电池的最大电流密度设置为活化脉冲电流的电流峰值，并设置活化脉冲电流的脉冲周期和电流峰值的占空比；根据该活化脉冲电流对质子交换膜燃料电池进行活化处理。本发明能够提高质子交换膜燃料电池的活化速度，降低活化时间。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种质子交换膜燃料电池活化方法及装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种电化学反应装置，可以直接、高效地将反应物的化学能转化为电能。质子交换膜燃料电池具有能量密度高、转换效率高、质量轻、响应速度快、体积小等优点，成为新一代车用电源、固定电源和便携式电源的研究热点。

然而，质子交换膜燃料电池在出厂时，均需要进行活化处理，以提高质子交换膜燃料电池的性能。对此，传统质子交换膜燃料电池活化工艺是采用阶梯上升的电流对质子交换膜燃料电池进行活化处理，该方法虽然能够实现对质子交换膜燃料电池的活化，但是活化速度慢，活化时间长，导致质子交换膜燃料电池的生产效率不高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种质子交换膜燃料电池活化方法及装置，以解决现有技术中的质子交换膜燃料电池活化工艺活化速度慢、活化时间长的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种质子交换膜燃料电池活化方法，包括以下步骤：

S101、对质子交换膜燃料电池进行极化测试，得到质子交换膜燃料电池的最大电流密度；

S102、将质子交换膜燃料电池的最大电流密度设置为活化脉冲电流的电流峰值，并设置活化脉冲电流的脉冲周期和电流峰值的占空比；

S103、对质子交换膜燃料电池进行预热、吹扫处理后，向质子交换膜燃料电池的阳极和阴极分别通入氢气和空气，并以预设时间的活化脉冲电流对所述质子交换膜燃料电池进行放电，完成质子交换膜燃料电池的一次活化过程；

S104、对活化后的质子交换膜燃料电池进行极化测试，得到此时质子交换膜燃料电池的最大电流密度；

判断活化后的质子交换膜燃料电池的最大电流密度是否达到预设阈值，若最大电流密度达到预设阈值，则结束对质子交换膜燃料电池的活化；否则，重复执行步骤S102至S104。

可选的，对质子交换膜燃料电池进行预热的预热温度为75摄氏度。

可选的，对质子交换膜燃料电池进行吹扫处理，包括：

向质子交换膜燃料电池的阴极和阳极通入氮气进行吹扫，吹扫时间2分钟。

可选的，氢气的气体流量为0.565L/min，气压为100kpa，相对湿度为50％。

可选的，空气的气体流量为2.375L/min，气压为80kpa，相对湿度为50％。

可选的，在向质子交换膜燃料电池输入预设时间的活化脉冲电流的同时，还包括：

以预设频率采集质子交换膜燃料电池的电压反馈信号和电流反馈信号；

根据电压反馈信号和电流反馈信号对活化脉冲电流进行实时控制。

本发明实施例的第二方面提供了一种质子交换膜燃料电池活化装置，包括：

极化测试模块，用于对质子交换膜燃料电池或活化后的质子交换膜燃料电池进行极化测试，得到最大电流密度；

上位机模块，用于将质子交换膜燃料电池的最大电流密度设置为活化脉冲电流的电流峰值，并设置活化脉冲电流的脉冲周期和电流峰值的占空比；