[发明专利]燃料电池电堆无外增湿的启动及测试方法

权利要求书

1.一种燃料电池电堆无外增湿的启动及测试方法，其特征在于，在无外增湿的条件下，燃料电池电堆的启动包括两步；第一步：阳极使用氢循环模式，阴极采用干空气进气模式，根据设置的条件参数快速升载到额定电压，通过常温快速启动升载，使得电流在较低电堆温度下快速增加，在短时间内，膜电极产生的水满足低温时MEA自身所需，在整个快速启动过程中，电堆的高频阻抗值相对稳定，控制电堆循环水入口温度在70℃并维持不变；第二步：根据不同电流密度下的操作条件参数进行降载；在大电流时，MEA阴极侧会产生大量的水，而其中部分的水从阴极反渗透至阳极，通过阳极氢循环，使得阳极满足阳极气体相对湿度要求；而中低电流密度下，通过降低电堆温度，MEA阴极侧自身产生的水也满足低温时阴/阳极气体所需相对湿度要求；在整个降载过程中，电堆的高频阻抗值保持相对稳定，在测试时，进行IV曲线测试并记录电堆各个性能参数；

第一步中，采用14节短堆启动程序，启动时的主要参数表如下表a，第二步中，在测试时，IV曲线对应的参数序列，如下图表b：

表a.干空气启动操作条件表

表b.干空气IV测试操作条件表

电堆启动进程时间以15秒为单位，从0秒至252秒，电流以30A为递增单位，由0A逐段增加540A；电流密度以15秒为一个密集点，由0逐点增大到1.8A/cm^-2；待电堆入水口温度维持70℃恒电流放电直到功率密度接近1.15Wcm^-2，各个单电池电压正常、平均阻抗62±1mΩcm²，极差小于40mV，其他各个参数正常，然后开始按照操作条件进行降载极化曲线。