[发明专利]燃料电池的检查方法

说明书

本发明涉及一种燃料电池的检查方法。MEA被设定成连续地向阳极侧电极(52)和阴极侧电极(53)供应氢气的状态。在这种状态下，从外部电源单元(110)向阳极侧电极(52)和阴极侧电极(53)施加电流，使得阴极侧电极(53)具有更高电势并且电流值逐渐增大。在以这种方式施加电流时，由电压测量单元(120)测量的这两个电极之间的测量电压按时间顺序绘出，从而测量跨检查对象MEA的电压转变。基于测量的电压转变，执行检查对象MEA的发电性能检查。

技术领域

本发明涉及燃料电池的检查方法。

背景技术

燃料电池包括阳极侧电极和阴极侧电极以及插入其间的电解质膜，并且被构造成在阳极侧电极被供应氢气并且在阴极侧电极被供应含有氧气的氧化气体，从而产生电力。以各种方式使用燃料电池，诸如获得用于驱动交通工具的电力并且在发电站获得输送电力。因此，燃料电池例如被要求初始具有一定发电性能，或者被要求通过维修/检查等以确认关于其发电能力是否被保持，并且据此，提出其检查技术(例如，日本专利申请公开No.2011-28965(JP 2011-28965 A))。

同时，由于质子传导，使得质子(H⁺)从阳极侧电极通过电解质膜移动到阴极侧电极，产生电力，因此，需要电解质膜具有不妨碍质子传导的性质。已知的是，由于形成电解质膜的诸如全氟磺酸树脂的聚合物树脂的纯度降低，换句话讲，由于聚合物树脂中掺入外来物质，即，由于聚合物树脂被污染，导致电解质膜的质子传导性降低。然而，在JP 2011-28965A中提出的检查技术中，尽管在将氢气和氧化气体供应到燃料电池以产生电力的同时对各种项有效执行了检查，但没有为检查源自电解质膜性质的发电性能采取任何动作。在这些情形下，需要提供针对源自电解质膜性质的发电性能的新检查技术。

发明内容

本发明可按以下模式执行。

(1)根据本发明的一种模式，提供了一种燃料电池检查方法。该燃料电池检查方法是其中电解质膜夹在阳极侧电极和阴极侧电极之间的燃料电池的检查方法，所述检查方法包括：向所述阳极侧电极和所述阴极侧电极中的一个电极供应氢气并且向另一个电极供应氢气或惰性气体；从外部电源向所述一个电极和所述另一个电极施加电流，使得所述一个电极具有更高电势，并且测量所述一个电极和所述另一个电极之间的电势差；基于当从所述外部电源向所述一个电极和所述另一个电极施加预定电流值的电流时测量的所述一个电极和所述另一个电极之间的电势差，和作为在从所述外部电源向所述一个电极和所述另一个电极施加所述电流之前在所述一个电极和所述另一个电极之间的电势差的初始电势差，检查所述燃料电池的性能。

在上述模式的燃料电池检查方法中，供应气体形成其中氢气存在于所述一个电极，而氢气或惰性气体存在于所述另一个电极的状态。在这种状态下，从外部电源向所述一个电极和所述另一个电极施加电流，使得所述一个电极具有更高电势。因此，在存在氢气的高电势的一个电极处，氢分子被离子化成质子(H⁺)和电子(e^-)，然后质子从所述一个电极通过电解质膜移向所述另一个电极。由此移动的质子在存在电子的情况下结合在一起，在所述另一个电极变成氢分子。由于只是基于质子的移动在电解质膜两端的这两个电极处发生化学反应，因此这两个电极处的化学反应的进展受电解质膜的质子传导程度、即电解质膜被污染状态的影响。