一种氢燃料电池MEA活化方法与流程

本发明涉及新能源领域，特别是一种氢燃料电池mea活化方法。

背景技术：

1、氢燃料电池因无污染、运行温度低、启动时间快和能量密度高等优势，已经广泛应用于交通、固定式发电等领域。膜电极mea（membrane electrodeassembly）作为氢燃料电池重要核心部件，其性能的好坏将直接影响氢燃料电池输出功率以及效率的高低；为了使氢燃料电池达到较优异的性能，在氢燃料电池出厂或运行一段时间后常需要进行活化处理以使得mea充分湿润，建立有效的电子、质子以及液态水的传输通道，同时恢复可逆衰减，以提高氢燃料电池的发电效率和稳定性。

2、现有的活化技术有恒流活化、恒压活化及变流活化等，这些活化方式存在着用时长、氢气消耗量大等问题，且它们无法有效去除催化剂表面附着氧化物等杂质，导致催化剂利用率相对较低。

3、因此现在需要一种能够解决上述问题的方法或装置。

技术实现思路

1、本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种可明显减少活化时间，从而降低了氢气的消耗，以控制成本的氢燃料电池mea活化方法。

2、本发明的技术解决方案是：一种氢燃料电池mea活化方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤依次进行：

3、步骤1，首先将经过检测后达到气密性标准的电堆与测试台架连接，

4、步骤2，电堆通入循环水，让电堆的温度提升至80℃，

5、步骤3，向电堆的阴阳两极中分别通入湿度为0.4-0.6的80℃的氮气进行吹扫，此过程中，阴阳极流量为500l/min-1000l/min，背压为60-90kpa，吹扫时间为10-20min，

6、步骤4，阴阳极置换湿度为0.4-0.6的80℃氢气进行吹扫，此过程中，阴阳极流量为300l/min-600l/min，背压为40-60kpa，吹扫时间为10-20min，

7、步骤5，阴阳极置换湿度为0.4-0.6的常温氮气进行吹扫，此过程中，阴阳极流量为500l/min-1000l/min，背压为60-90kpa，吹扫时间为10-20min，同时利用循环水将电堆的温度降低至步骤2电堆升温前的初始温度，

8、步骤6，阳极置换成氢气，阴极置换成空气，阴阳极输入的气体的湿度均为0.4-0.6，压力均为30-170kpa，阴阳极计量比为1.8-2.2，电堆温度为65-90℃，

9、步骤7，利用恒压法启动电堆，让电堆的电压逐渐运行至额定电压，并在额定电压下持续运行至电流无明显变化，至此，活化完成。

10、本发明同现有技术相比，具有如下优点：

11、本发明所述的方法，与传统的活化方法或活化技术相比，采用了高温高湿的气体来吹扫电堆，从而对电堆进行了预增湿，从而缩短了增湿时间，并建立质子、电子的传输通道；在高温环境下，用氢气还原法除去催化剂表面的氧化物，可有效还原催化剂表面的氧化剂，让催化剂充分暴露，提高了催化剂的活性面积，让催化剂得到充分利用，对于电堆的整体性能的提升有较大的帮助，而且高温高压的条件还能够提升氢气还原氧化物的速率；且经过高压至低压的加载，以及在固定电位下的持续运行，可以有效打开膜电极的微孔层，有限促进了三相界面的构建；同时它能够明显减少活化时间，从而降低了氢气的消耗，可以控制成本。综上所述，可以说它具备了多种优点，特别适合于在本领域中推广应用，其市场前景十分广阔。

技术特征：

1.一种氢燃料电池mea活化方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤依次进行：

技术总结
本发明公开一种氢燃料电池MEA活化方法，所述的方法按照以下步骤依次进行：电堆与测试台架的连接，电堆通入循环水，在电堆温度达到80℃后，向电堆的阴阳两极中分别通入的高温高湿氮气进行吹扫，然后高温高湿阴阳极置换氢气进行吹扫，然后阴阳极再次置换高湿氮气进行吹扫，并同时利用循环水将电堆的温度降低至初始温度，之后将阳极置换成氢气，阴极置换成空气，之后利用恒压法启动电堆，让电堆的电压逐渐运行至额定电压，并在额定电压下持续运行至电流无明显变化，至此，活化完成。

技术研发人员：王正权,杨楠,赵庆,范荣革,王鹤,矫燕
受保护的技术使用者：洺源科技（大连）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31