【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃料电池，尤其涉及一种氢燃料电池电堆性能测试及评价方法。
技术介绍
1、氢燃料电池是一种将氢气的化学能直接转化为电能的能量转化装置，通过氢气和氧气的电化学反应进行电能输出。氢气在阳极被氧化为质子和电子，质子和电子分别通过交换膜和负载到达阴极，与通入阴极的氧气反应生成水。氢燃料电池电堆模块将此过程高度集成化，具有高效、清洁和低噪音等特点。氢燃料电池是一种具有高效性能的发电系统，拥有高的能量转化效率，受到广大科研人员的关注，高效的膜电极是氢燃料电池的最主要的核心材料，对于提高膜电极的催化剂利用效率、降低成本、增加寿命是当前的研究热点。氢燃料电池主要是由活性催化层、双极板、质子交换膜及气体扩散层等部分组成。活性催化层是燃料电池最核心的组成部分，是化学反应发生的场所；目前，催化剂使用的主要成分是过渡金属pt，pt提高了物质反应的电子传递能力，是燃料电池理想的催化剂；催化层由载体、催化剂及聚合物组成，聚合物的主要作用是负载包裹催化剂，从而传导质子发生电化学反应。双极板通常采用导电性良好的石墨板或金属板，其主要作用是分隔氧气和氢气，收集电流，均匀分布反应气体。质子交换膜是致密的可以选择性透过离子的膜，主要构成质子交换膜材质的有全氟磺酸、nafion膜及非氟聚合物等，目前应用最多的是nafion膜，其具有高效的质子传导能力，机械强度优良，电化学稳定性好，具有优良的可加工性。气体扩散层是由微孔层和扩散层组成，扩散层是由导电性好的多孔碳材料组成，微孔层是由疏水材料和碳颗粒组成；气体扩散层的主要作用是导通电流、支撑催化剂层、提供电子通
2、对于结构和材料相对复杂的燃料电池来说，建立和设计一系列燃料电池电堆测试及评价方法非常重要，但是目前还没有一种成熟和精确的测试评价体系。
3、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种氢燃料电池电堆性能测试及评价方法，通过对燃料电池电堆多个不同的维度的测试，以及相应维度内更加细分维度的测试，综合评价燃料电池电堆的性能，设计了一套相对完整和准确的测试评价方法和体系。
2、为实现以上目的，本专利技术特采用以下技术方案：
3、本专利技术提供一种氢燃料电池电堆性能测试及评价方法，至少包括：对电堆进行气体泄漏试验，对电堆进行活化和循环活化测试，极化测试，阴、阳极计量敏感性测试，湿度敏感性测试，压力敏感性测试，温度敏感性测试等。
4、进一步地，所述对电堆进行气体泄漏试验为在170-180kpa条件下测试腔体外露，在50-51kpa条件下测试腔体内漏。
5、进一步地，所述对电堆进行活化为将测试电流持续升高至1025a，保持输出电压稳定不变。
6、进一步地，所述极化测试是输出电流从0a升到995a，然后再降至0a，测试输出电压和功率。
7、进一步地，所述阳极计量敏感性测试为在输出电流为300-760a时，阴极流量分别保持不变，测量阳极流量降低时的平均单电池输出电压。
8、进一步地，所述阴极计量敏感性测试为在输出电流为300-760a时，阳极流量分别保持不变，测量阴极流量降低时的平均单电池输出电压。
9、进一步地，所述湿度敏感性测试为在燃料电池阳极工作露点温度28-75℃条件下，分别测试输出电流为300-755a下的平均单电池输出电压。
10、进一步地，所述压力敏感性测试为在燃料电池不同阳极/阴极工作压力下，测试不同输出电流下的输出电压。
11、进一步地，所述温度敏感性测试为在燃料电池工作温度为40℃-80℃条件下，分别测试不同输出电流下的输出电压。
12、优选地，本专利技术的测试及评价方法还包括在不同输出电流、不同阴阳极流量、不同阴阳极进口压力和不同进口温度下，测试输出电压。
13、与现有技术相比，本专利技术通过对电堆进行气体泄漏试验，合格后对电堆进行活化，活化完成后进行极化测试，阴、阳极计量敏感性测试，湿度敏感性测试，压力敏感性测试，温度敏感性测试等，最后进行稳定性考核测试评价电极的性能，建立了一套成熟准确的测试评价体系，解决了现有技术单一性能测试出现偏差并影响燃料电池使用的问题。
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1.一种氢燃料电池电堆性能测试及评价方法，其特征在于，至少包括：对电堆进行气体泄漏试验，对电堆进行活化和循环活化测试，极化测试，阴、阳极计量敏感性测试，湿度敏感性测试，压力敏感性测试，温度敏感性测试。
2.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述对电堆进行气体泄漏试验为在170-180kPa条件下测试腔体外露，在50-51kPa条件下测试腔体内漏。
3.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述对电堆进行活化为将测试电流持续升高至1025A，保持输出电压稳定不变。
4.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述极化测试是输出电流从0A升到995A，然后再降至0A，测试输出电压和功率。
5.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述阳极计量敏感性测试为在输出电流为300-760A时，阴极流量分别保持不变，测量阳极流量降低时的平均单电池输出电压。
6.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述阴极计量敏感性测试为在输出电流为300-760A时，阳极流量分别保持不变，测量阴极
7.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述湿度敏感性测试为在燃料电池阳极工作露点温度28-75℃条件下，分别测试输出电流为300-755A下的平均单电池输出电压。
8.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述压力敏感性测试为在燃料电池不同阳极/阴极工作压力下，测试不同输出电流下的输出电压。
9.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述温度敏感性测试为在燃料电池工作温度为40℃-80℃条件下，分别测试不同输出电流下的输出电压。
10.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，还包括在不同输出电流、不同阴阳极流量、不同阴阳极进口压力和不同进口温度下，测试输出电压。
...【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池电堆性能测试及评价方法，其特征在于，至少包括：对电堆进行气体泄漏试验，对电堆进行活化和循环活化测试，极化测试，阴、阳极计量敏感性测试，湿度敏感性测试，压力敏感性测试，温度敏感性测试。
2.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述对电堆进行气体泄漏试验为在170-180kpa条件下测试腔体外露，在50-51kpa条件下测试腔体内漏。
3.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述对电堆进行活化为将测试电流持续升高至1025a，保持输出电压稳定不变。
4.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述极化测试是输出电流从0a升到995a，然后再降至0a，测试输出电压和功率。
5.根据权利要求1所述的测试及评价方法，其特征在于，所述阳极计量敏感性测试为在输出电流为300-760a时，阴极流量分别保持不变，测量阳极流量降低时的平均单电池输出电压。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨耀国，
申请(专利权)人：内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司，
类型：发明
国别省市：
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