[发明专利]一种确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法

权利要求书

1.一种确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法，其特征在于，首先测试不同气体湿度下的质子交换膜内阻，建立气体相对湿度与膜内阻的变化关系，然后根据湿度与膜含水量之间的等温曲线来确定气体相对湿度与膜含水量之间的变化关系，最后通过结合气体相对湿度与膜内阻的变化关系以及气体相对湿度与膜含水量之间的变化关系得出膜含水量与膜内阻之间关系。

2.根据权利要求1所述的确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法，其特征在于，所述的测试不同气体湿度下质子交换膜内阻过程包括：

(1)使用不加湿的惰性气体吹扫电池一段时间；

(2)使用加湿的氢气通入电池的阳极，将与氢气相同湿度的空气通入电池的阴极，保持电池温度恒定不变，在该气体湿度条件下平衡一段时间，测得相应的质子交换膜内阻；

(3)重复步骤(1)～(2)，测得不同气体湿度下的质子交换膜内阻。

3.根据权利要求2所述的确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法，其特征在于，步骤(1)所述的惰性气体包括N₂，吹扫时间为10～30min。

4.根据权利要求2所述的确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法，其特征在于，步骤(2)所述的氢气和空气的相对湿度值包括10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％。

5.根据权利要求2所述的确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法，其特征在于，步骤(2)所述的电池温度为50～90℃。

6.根据权利要求5所述的确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法，其特征在于，所述的平衡时间为10～40min。

7.根据权利要求2所述的确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法，其特征在于，步骤(2)所述的质子交换膜内阻的测试方法为：保持氢气和空气的流速为5～20L/min，电池接通负载和内阻仪，设置电流密度为20～150mA/cm²，平衡10～40min后，取后30～60s的内阻均值R₁。

8.根据权利要求7所述的确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法，其特征在于，将所述的内阻均值R₁换算为膜内阻R₂，R₂＝R₁*A，其中，A为燃料电池中实际反应区域的面积。

9.根据权利要求1所述的确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法，其特征在于，建立所述的气体相对湿度与膜内阻的变化关系时，以气体相对湿度值为横坐标，以膜内阻为纵坐标，绘制气体相对湿度-膜内阻变化关系曲线。

10.根据权利要求1所述的确定膜含水量与膜内阻之间关系的方法，其特征在于，得到所述的膜含水量与膜内阻的变化关系时，以膜含水量为横坐标，膜内阻为纵坐标，绘制膜含水量-膜内阻变化关系曲线。