PEMFC 0℃以下保存与启动研究进展

针对在低于0℃的环境中,质子交换膜燃料电池中的结冰问题,提出了燃料电池0℃以下保存和启动的技术难题。简述了0℃以下质子交换膜燃料电池中水结冰对质子交换膜、催化层、扩散层等电池材料与部件的影响,并对国内外燃料电池0℃以下保存和启动策略研究进展作了简单介绍,概述了保持电池内部温度大于0℃、有辅助装置的0℃以下保存和启动以及无辅助装置的0℃以下完全自启动三种解决办法,提出了在材料研究的基础上展开电堆启动策略的研究,实现电堆0℃以下自启动。

PEMFC在0℃以下环境启动的研究

对质子交换膜燃料电池(PEMFC)0℃以下环境启动进行了研究。考察了-10℃保存对电池性能的影响。通过极化曲线、电化学阻抗(EIS)、循环伏安(CV)和渗氢电流等方法,考察了电池在-5℃经过7次启动后的性能变化,并通过对不同启动温度的孔结构测量,考察了膜电极(MEA)的微观变化。最后得出结论:-5℃启动对PEMFC结构及性能影响很小,但-10℃自启动对PEMFC有着很大程度的损坏。

PEMFC氢泵方法低温启动

利用氢泵方法对质子交换膜燃料电池(PEMFC)在0℃以下进行低温启动实验,实现燃料电池短堆在-30℃低温启动。通过获得的极化曲线或时间温度曲线分析环境温度对于氢泵启动的影响和氢泵强度对于电池启动速度的影响,比较电池在20次启动前后性能的变化。数据表明:不同启动电流密度与低温启动的速度成正比;适宜空气量计量比利于快速启动;氢泵方法低温启动后电池的性能有所提升。