一种氢空质子交换膜燃料电池无增湿条件启动及运行方法
专利汇可以提供一种氢空质子交换膜燃料电池无增湿条件启动及运行方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种氢空 质子交换膜 燃料 电池 无增湿条件启动及运行方法，在 燃料电池 干气进气的条件下，采用燃料与 氧 化剂逆流进气方式，设定燃料电池 电流 加载方式，加载时间，进气的流量，将燃料电池处于低电流 密度 运行一段时间，燃料电池运行时 阴极 侧生成的 水 使得质子交换膜阴极侧处于润湿状态，同时部分液态水在膜两侧水浓度梯度的作用下由阴极侧反扩散至 阳极 侧，使得膜阳极侧也处于润湿状态，避免了膜在干气状态下的脱水问题，待低电流密度运行稳定后，视为燃料电池启动完成，逐步将电流密度加载至工作电流密度，保持燃料电池的稳定运行。，下面是一种氢空质子交换膜燃料电池无增湿条件启动及运行方法专利的具体信息内容。
1.一种氢空质子交换膜燃料电池无增湿条件启动及运行方法，其特征在于：燃料电池由1节以上电路并连的单电池构成，燃料电池的进气方式采用逆流方式进气；按照当前燃料电池设定输出电流密度i给定燃料电池的反应气流量，氢气计量比为：1-1.2，空气计量比为
1.5-2.0；
启动时，首先，以电流密度I进行燃料电池的能量输出，直至电压不再向下波动后，按预先设定提高燃料电池的输出电流密度至I+I0，再等到电压不再向下波动后，再次按预先设定提高燃料电池的输出电流密度至I+I0+I1，再等到电压不再向下波动后，重复提高输出电流密度和电压不再向下波动的过程n次，此时输出电流密度为I+I0+I1……+In；n为大于等于
2的整数；I为5-50 mA·cm-2，I0、I1……和In为5-50 mA·cm-2；I+I0+I1……+In为150-
300mA·cm-2；此时阴极侧生成的水使得燃料电池质子交换膜阴极侧处于润湿状态，同时部分液态水在膜两侧水浓度梯度的作用下由阴极侧反扩散至阳极侧，避免了膜在干气状态下的脱水问题；
电池电压达到稳态，视为燃料电池启动完成；然后，提高燃料电池的输出电流密度至设定的工作电流密度，保持燃料电池在工作电流密度稳定运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：工作电流密度为500-1500mA·cm-2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：逆流方式进气就指燃料气和氧化剂于每节单电池的阳极侧和阴极侧的气体流动方向相反。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：提高燃料电池的输出电流密度的同时增加进气流量，控制电池运行温度处于40℃～80℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的质子交换膜厚度≤25um。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的进气流量由质量流量控制器控制。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述等到电压不再向下波动是指燃料电池的输出电压不再向下波动，此时还应保证燃料电池中的所有单电池的电压高于0.5V，否则应继续等待，直至燃料电池中的所有单电池的电压均高于0.5V，然后再进行后续操作。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：电池运行过程中的操作温度：40℃～80℃，由燃料电池循环冷却系统控制。
一种氢空质子交换膜燃料电池无增湿条件启动及运行方法
技术领域
背景技术
外增湿是将增湿子系统与电池分开，另外配置一个增湿系统，在反应气体进入电池之前进行增湿，外增湿方法有很多，喷淋增湿、渗透膜增湿、焓轮增湿、鼓泡增湿等，外增湿系统一般占燃料电池系统重量、体积比例较大，系统复杂，辅机功耗高等缺；内增湿是将增湿子系统与电池集成为一体，无需外加增湿装置，在反应气体进入电池之后进行增湿，这种方法虽然可以减少燃料电池增湿系统所占的体积和重量，但增湿系统和电池集成在一起，会对电池有一定影响，存在电池性能下降、衰减过快等隐患。
发明内容
0.5V，然后再进行后续操作；燃料电池运行时生成的水使质子交换膜处于润湿状态，电池电压达到稳态，视为燃料电池启动完成。
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