[发明专利]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

摘要

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。

主权项

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；启动时，首先，以电流密度I进行燃料电池的能量输出，直至电压不在向下波动后，按预先设定提高燃料电池的输出电流密度至I+I0，再等到电压不在向下波动后，再次按预先设定提高燃料电池的输出电流密度至I+I0+I1，再等到电压不在向下波动后，重复提高输出电流密度和电压不在向下波动的过程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5-50mA·cm-2，I0、I1……和In为5-50mA·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。