[发明专利]电堆中膜电极阴阳极颠倒的诊断方法

说明书

本发明提供一种电堆中膜电极阴阳极颠倒的诊断方法，包括如下步骤：向电堆的阳极通入燃料，并向电堆的阴极通入氧化剂，当电堆的阳极与阴极的压差达到设定压差后，停止向电堆的阳极通入燃料，同时向电堆的阳极通入吹扫气体，测试电堆的各个单体电池的电压下降速度；若测得第N节单体电池的电压下降速度小于设定速度，则第N节单体电池的膜电极的阴阳极出现颠倒，其中N为自然数，且0＜N≤M，M为电堆中全部单体电池的数量。本电堆中膜电极阴阳极颠倒的诊断方法，通过上述步骤且在不拆开电堆的情况下，就能准确快速地判断出电堆中相应的膜电极是否出现阴阳极颠倒情况，操作简单，所用时间短，诊断速度快。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种电堆中膜电极阴阳极颠倒的诊断方法。

背景技术

燃料电池膜电极在最终的组装时，需要将涂有催化剂的膜(简称CCM)、气体扩散层(简称GDL)和边框压装在一起，组成七合一膜电极。现有技术中通过手工或者半自动产线生产膜电极时，一般先将CCM卷放卷裁切成需要的尺寸大小后，使用人工将其移动至固定的位置，并进行最终的压装。在这个过程中，由于膜电极两面都涂有电极层，没有颜色上的差别，工人可能会将阴阳极放反，导致最终组装的膜电极，阴阳两极颠倒。膜电极阴阳极颠倒后，在运行时，会出现明显的性能差，且寿命变短。现有的方法很难在膜电极组装完成后，通过物理检测的方式判断膜电极是否出现阴阳极颠倒，而是需要在组装成电堆后，通过检测性能差异来判断。且在最终的性能检测时，如果膜电极的性能出现异常，现已公开的技术没有从测试层面快速的判断异常是否是由于膜电极阴阳极颠倒造成的。现有的确认发生异常的膜电极是否出现阴阳极颠倒的方法，需要将电堆拆开，取出异常的膜电极，再将其两侧的气体扩散层剥除后，通过检测阴阳极的涂布厚度来最终判断，这样的确认过程操作起来异常复杂，确认速度也较慢。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种操作简单的电堆中膜电极阴阳极颠倒的诊断方法。

为实现上述目的，本发明提供一种电堆中膜电极阴阳极颠倒的诊断方法，包括如下步骤：

向电堆的阳极通入燃料，并向电堆的阴极通入氧化剂，当电堆的阳极与阴极的压差达到设定压差后，停止向电堆的阳极通入燃料，同时向电堆的阳极通入吹扫气体，测试电堆的各个单体电池的电压下降速度；

若测得第N节单体电池的电压下降速度小于设定速度，则第N节单体电池的膜电极的阴阳极出现颠倒，其中N为自然数，且0＜N≤M，M为电堆中全部单体电池的数量。

进一步地，当电堆的阳极与阴极的压差达到设定的负压差后，停止向电堆的阳极通入燃料。

进一步地，当电堆的阳极与阴极的压差达到-10kPa后，停止向电堆的阳极通入燃料。

进一步地，向电堆的阳极通入吹扫气体的流量小于向电堆的阴极通入氧化剂的流量。

进一步地，在向电堆的阳极通入吹扫气体后，测试、并记录各个单体电池的电压下降至0.1V所需的时间。

进一步地，当电堆中全部单体电池的平均电压达到0.9V时，停止向电堆的阳极通入燃料，同时向电堆的阳极通入吹扫气体。

进一步地，当电堆中全部单体电池的平均电压达到0.9V并维持10s后，停止向电堆的阳极通入燃料，同时向电堆的阳极通入吹扫气体。

进一步地，所述吹扫气体为氮气。

进一步地，向电堆的阴极通入氧化剂的流量大于向电堆的阳极通入燃料的流量。

进一步地，在分别向电堆的阳极和阴极通入燃料和氧化剂前，还需先执行如下步骤：

将电堆安装到电堆测试平台上，并将电堆的氢气进气管和空气进气管分别与电堆测试台的氢气供应管和空气供应管相连通，然后将电堆的全部单体电池与巡检系统的检测线一一对应连接。