[发明专利]电池活化方法及电池活化装置

说明书

本申请提供一种电池活化方法及电池活化装置，涉及燃料电池技术领域。该方法包括：a、对电池的阴极和阳极的电位进行调节，得到阴极电位值和阳极电位值；b、基于阴极电位值和阳极电位值形成的电位差，对电池进行快速放电，其中，快速放电的持续时长为第一时长；基于预设的循环周期，重复步骤a‑b，对电池进行活化。本申请通过对电池的电位进行调节，基于电位差使电池在瞬间放电前后的阴阳极电位变化的状态差下进行瞬间地快速放电，并重复电位调节和快速放电过程，对电池进行周期性地快速放电，加快催化剂反应，能够在短暂、少量的放电情况下快速地活化电池，减少电池的活化时间和活化时电池中燃料的消耗，提高电池的活化效率。

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种电池活化方法及电池活化装置。

背景技术

传统的低温质子交换膜燃料电池活化方法，即静态恒电流活化方法，利用长时间在从燃料电池引出较大电流的状态下，通过阴极生成足量水向背离膜电极方向，并向阳极扩散，使膜电极中离子交换树脂充分吸水，逐步提高催化剂层的质子传导率，同时在大电流放电时，在排水导气的共同作用下逐步稳定催化剂层的孔结构，使传质通道稳定，达到活化电池的效果。

然而，现有技术中，上述传统的电池活化方式中，一次完整的活化需要大电流下长时间运行电池，消耗的氢气量极大，且长时间静态恒电流法无法在对膜电极催化剂表面快速清洁，催化剂层反应较长，无法快速使催化剂层处于最佳工作状态，导致目前的燃料电池的活化效率低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种电池活化方法及电池活化装置，以改善现有技术中存在的电池活化效率较低的问题。

为了解决上述问题，第一方面，本申请实施例提供了一种电池活化方法，包括：

a、对电池的阴极和阳极的电位进行调节，得到阴极电位值和阳极电位值；

b、基于所述阴极电位值和所述阳极电位值形成的电位差，对所述电池进行快速放电，其中，所述快速放电的持续时长为第一时长；以及

基于预设的循环周期，重复步骤a-b，对所述电池进行活化。

在上述实现方式中，通过对电池放电前的两极电位进行调节，在形成的电位差的基础上，使得电池在瞬间放电前后的阴阳极电位变化的状态差下进行瞬间地快速放电，在快速放电时能够加速催化剂层的膜电极中电荷的运动、反应物气体的吸附以及产物的解离能力，并重复电位调节和快速放电过程，对电池进行周期性地循环放电过程，使膜电极在连续周期性地放电过程中进行快速运动，从而使催化剂层快速反应，对电池进行快速地活化。有效地减少了电池的活化时间和活化时电池中的燃料消耗，提高了燃料电池的活化效率。

可选地，所述对电池的阴极和阳极的电位进行调节，得到阴极电位值和阳极电位值之前，所述方法还包括：

在所述电池的阴极通入第一气体，在所述电池的阳极通入第二气体；

接通所述电池的负载电压，以使所述电池在恒电位模式下进行放电。

在上述实现方式中，在对电池的电位进行调节之前，还可以对电池进行预处理，以在恒电位模式湿润电池并对电池进行短暂地放电。进行预处理时可以基于通入电池的气体对电池进行放电处理，对通入电池阴极和阳极的气体的种类、化学计量比等多种参数进行设置，接通负载电压并设置相应的温度、电压以及时间，以使电池能够在预处理时能够在恒电压模式下进行正常地湿润和短暂放电，保持电池的正常功能，为之后的循环放电过程做准备。

可选地，所述对电池的阴极和阳极的电位进行调节，得到阴极电位值和阳极电位值，包括：

保持所述阴极中所述第一气体和所述阳极中所述第二气体的通入；

切断所述电池的所述负载电压；

连接所述电池与恒电位仪，以保持所述电池的恒电位；