CN101203981A - 用于处理燃料电池膜的方法、燃料电池和经调节的燃料电池膜 - Google Patents

Abstract

本发明描述一种用于处理燃料电池膜的方法，且其包括：提供不产生电流输出的燃料电池膜；以及将所述不产生电流输出的燃料电池膜暴露于非周围环境，所述非周围环境可有效地使所述燃料电池膜在被供应燃料源和氧化剂时可大体立即操作以产生所述燃料电池膜的最大可持续电力输出的至少约80％。本发明还描述一种由同一方法产生的燃料电池和一种经调节的燃料电池膜。

Description

用于处理燃料电池膜的方法、燃料电池和经调节的燃料电池膜

技术领域

本发明涉及一种用于处理燃料电池膜的方法、一种由所揭示的方法产生的燃料电池以及一种经调节的燃料电池膜，且更具体来说涉及可有效地使燃料电池膜在被供应燃料源和氧化剂时可大体立即操作以产生所述燃料电池膜的最大可持续电力输出的至少80％的方法。

背景技术

燃料电池是可容易地通过燃气与适当氧化剂源的反应将化学能转化为电能的装置。举例来说，在质子交换膜燃料电池中，燃气通常为氢且氧化剂源包含氧(或更通常为周围空气)。在此类型的燃料电池中，提供了膜电极扩散层组合件，且其包括具有相对的阳极面与阴极面的固体聚合物电解质。适当的电极提供于相对的阳极面与阴极面上。在操作期间，燃气与存在于阳极面上的电极中的催化剂反应以产生氢离子，所述氢离子通过固体聚合物电解质而迁移到相对的阴极面。同时，存在被引入或提供到阴极面的氧化剂源以在存在催化剂(其并入所述侧上的电极中)的情况下与氢离子反应，从而产生水和所得电输出。

在使用基于Nafion的膜的质子交换膜燃料电池中，必须在使燃料电池可操作以产生完全电力输出之前采取初始“调节”过程。此“调节”过程或阶段的主要功能是制备膜电极组合件以产生完全额定功率。即，可能的电力最大可持续量。此过程的关键部分为将合适量的水引入质子交换膜中且其有助于有效的质子传导性。如上所提，质子交换膜燃料电池的操作所产生的副产物之一是水。一般来说，多数先前使用的调节过程使用至少部分由燃料电池自身产生的水，用于调节燃料电池膜。在此方面，对于新近制造的质子交换膜，利用其的燃料电池通常首先随着水最初由燃料电池产生而以非常低的电流输出电平操作。接着，随着更多的水由燃料电池产生，在操作期间，燃料电池膜的相应传导性继续增大。随着燃料电池膜的离子传导性增大，更多的电力由燃料电池产生。在此循环中，由于更多电流被产生，因此更多水由燃料电池产生。此调节循环继续，直到燃料电池膜完全水合且最大可持续电力输出由燃料电池膜由此达成为止。

尽管此“调节”过程在操作上已获得一定程度的成功，但其具有降低其实用性的缺点。其缺点之中的主要缺点是此调节过程要花费相当大的时间量来达成。燃料电池膜调节在典型周围环境条件下可能花费长达8小时。因此，与此调节过程相关的时间延迟对燃料电池的有效制造提供实质阻碍。尝试解决此问题的研究者已尝试了各种方案来减少这些燃料电池膜的调节时间。举例来说，迄今尝试的一种方法为在调节过程期间向燃料电池膜提供潮湿的燃气流。然而，这些先前尝试未呈现出获得成功，因为可用的研究呈现为指示调节时间未呈现出通过使用与大体干燥氢燃料源相对的潮湿燃气源而大体上减少。

一种用于处理燃料电池膜的方法是本发明的主旨，其解决在迄今所利用的现有技术实践中所觉察到的缺点。

发明内容

因此，本发明的第一方面涉及一种用于处理燃料电池膜的方法，其包括：提供不产生电流输出的燃料电池膜；以及将不产生电流输出的燃料电池膜暴露于非周围环境，所述非周围环境可有效地使燃料电池膜在被供应燃料源和氧化剂时可大体立即操作以产生燃料电池膜的最大可持续电力输出的至少约80％。

本发明的另一方面涉及一种用于处理燃料电池膜的方法，其包括：提供名义上可操作的燃料电池膜，且其当前不产生电力输出；提供界定腔的罩壳；将名义上可操作的燃料电池膜放置于罩壳的腔中；增大名义上可操作的燃料电池膜在腔内所经受的压力、温度和湿度，以产生非周围环境；将名义上可操作的燃料电池膜保持于腔中历时一段时间，所述一段时间可有效地使燃料电池膜被调节且在随后被供应燃气源和氧化剂时可大体立即操作以产生燃料电池膜的最大可持续电力输出的至少约80％；以及自罩壳去除经调节的燃料电池膜。

此外，本发明的另一方面涉及一种包括燃料电池组的燃料电池，以及通过本发明的方法产生的燃料电池堆。

本发明的又一方面涉及一种用于处理燃料电池膜的方法，其包括：提供名义上可操作的燃料电池膜，其如果具备燃料源和氧化剂则立即供应小于其最佳电力输出的约80％的电力输出；选择一段时间来处理名义上可操作的燃料电池膜；提供界定腔的罩壳；将名义上可操作的燃料电池膜放置于罩壳的腔内；选择且供应名义上可操作的燃料电池膜在腔内所经受的非周围和大体非损坏的温度、压力和湿度，且所述温度、压力和湿度可有效地使名义上可操作的燃料电池膜被调节，且在经调节的燃料电池膜自罩壳的腔去除且被供应燃料源和氧化剂时可立即操作以产生经调节的燃料电池膜的最佳可持续电力输出的至少约80％；自罩壳去除经调节的燃料电池膜；以及使经调节的燃料电池膜可操作以产生大于经调节的燃料电池膜的最佳可持续电流输出的约80％的电力输出。

本发明的又一方面涉及一种经调节的燃料电池膜，其包括名义上可操作的燃料电池膜，所述燃料电池膜在调节之前不可在被供应燃气和氧化剂时立即递送最佳电力输出，且在调节之后且在随后由燃料电池使其操作时可操作以在燃料电池操作的少于约一个小时内供应最佳电力输出。

下文中将更详细地论述本发明的这些和其他方面。

附图说明

下文参看以下随附图式来描述本发明的优选实施例。

图1是膜电极扩散层组合件的大大放大的片段垂直剖视图，且其说明本发明的方法的一部分。

图2是在美国专利第6,030,718号中更全面描述的现有技术燃料电池组，且其并有如图1所说明的膜电极扩散层组合件。

图3是在美国专利第6,703,155号中更全面描述的现有技术燃料电池堆，且其另外并有如图1所说明的膜电极扩散层组合件。

图4是在美国专利第6,468,682号中更全面描述的现有技术燃料电池组，且其并有如图1所说明的膜电极扩散层组合件。

图5是用于实践本发明的方法的配置的大大简化的图形描绘。

具体实施方式

通过分别研究图1至图5可最佳地理解本发明。现参看图1，本发明的方法大体由数字10指示，且以提供不产生电流输出且大体由数字11指示的离子交换燃料电池膜的第一步骤开始。此组合件11经常被称为膜电极扩散组合件(MEDA)，且分别收纳于例如图2、图3和图4中所见的燃料电池组、装置或堆叠内或与其成一体式，且其将在下文中被更详细地论述。然而，为本论述的目的，将在下文中揭示的燃料电池膜或MEDA可用于在小于约300℃的温度下操作的燃料电池装置中。因此，这些组合件不可用于固体氧化物燃料电池设计或一般在大于约300℃的温度下操作的其他燃料电池中。如通过对图1的研究将了解，MEDA 11将通常利用例如可在商标名称(Nafion)下购买的离子交换膜12。此离子交换膜为由含氟聚合物制成的薄的、柔性的且为薄片状的材料。此离子交换膜可自DuPont^TM公司购得。离子交换膜12分别具有相对的阳极面13和阴极面14。

如在图1中另外所见，分别以相对于各别阳极面13和阴极面14并置的离子交换关系来安置电极层20。电极层20具有常规设计，且其在燃料电池操作期间有助于离子的产生与离子越过离子交换膜12的移动。每一电极层12具有面向外的表面21。如在图1中所见，具有给定程度的多孔性的微扩散层或第一部分30相对于电极层20的面向外的表面21为并置的。微扩散层30包含基于碳的材料，其可按需要时常被修改以分别对于阳极面13和阴极面14提供不同程度的多孔性。

此外，可以各种方式来操纵微扩散层30的多孔性，以达成各种需要的性能特性，以及将在下文中描述的例如燃料电池的有效水合的参数。此外，尽管微扩散层30被展示为单个层，但微扩散层可个别地包含各具有不同多孔性的离散层。此外，尽管微扩散层30的多孔性在其多孔性方面可随着其厚度尺寸而变化，但微扩散层的多孔性在X和/或Y轴上(即，沿着与面向外的表面区域31相同的平面)变化也是可能的。

仍参看图1，将可见，宏扩散层或第二部分大体由数字40指示，且相对于微扩散层30的面向外的表面区域31直接并置。宏扩散层以一个形式包含具有多孔性的基于碳纤维的薄片，所述多孔性一般大于微扩散层30的多孔性。此宏扩散层可自包括TorayComposites America的各种商业来源购得。微扩散层30与宏扩散层40结合界定大体由数字50指示的气体扩散层(GDL)。气体扩散层50具有面向外的表面区域51，面向外的表面区域51具有表面纹理或形貌。应了解，在本文中描述为包括宏扩散层40和微扩散层30两者的气体扩散层可以本发明的一些形式包括这两个先前描述的扩散层中的仅一者。应了解，图1展示一个优选形式的MEDA。可利用各种现有技术实践来改变宏扩散层40的多孔性。类似地，如相对于微扩散层而论述，可在X、Y和Z轴上改变宏扩散层的多孔性。应了解，在一些形式的MEDA中，包含选自元素周期表的一种或一种以上元素且具有13至75的原子数的多孔金属涂层(未图示)可以相对于气体扩散层50的面向外的表面区域51的至少部分覆盖关系定位。此金属涂层或材料形成多气孔的所得金属化气体扩散层。例如此的结构更全面地描述于美国专利第6,716,549中，此案的教示以引用的方式并入本文中。

在其最广泛方面，用于处理燃料电池膜11的方法10包括以下步骤：提供不产生电流输出的燃料电池膜11；以及将不产生电流输出的燃料电池膜暴露于非周围环境历时一段时间，此一段时间可有效地使燃料电池膜11在被供应燃料源和氧化剂时可大体立即操作以产生燃料电池膜的最大可持续电力输出的至少约80％。燃料电池膜所暴露的条件为在经调节的燃料电池膜稍后自环境中去除且随后使其操作以产生电时不会显著削弱所得经调节的燃料电池膜11的可操作性的那些条件。

例如图1所示的燃料电池膜(MEDA)11可并入分别在图2、图3和图4中所说明且被指示为现有技术的多个燃料电池中。

现参看图2，展示了现有技术离子交换燃料电池组60，且其更全面地描述于美国专利第6,030,718号中。此专利的教示以引用的方式并入本文中。如图2中所见，并有如图1中所见的MEDA 11的离子交换膜燃料电池组60具有主体61且主体61界定燃料进入或递送口62。燃料进入或递送口将燃气源(未图示)供应到相对于图1所述的各别膜电极扩散层组合件11的阳极面13。此外，主体61界定副产物排出口63，该口将废水、未反应的燃气和任何所得副产物自封闭于其中的膜电极扩散层组合件11的阳极面13和阴极面14去除。如应了解，燃料进入口62以相对于燃气出口(未图示)的可释放流体流动关系耦合，且其与燃料电池外壳(未图示)成一体式。另外，燃料电池组60包括阴极盖罩64，阴极盖罩64与主体51合作且施加力于下文所述的相邻集电器上。阴极盖罩64界定阴极空气过道65，阴极空气过道65允许(例如)由空气移动组合件(未图示)所提供的空气流(氧气)移动穿过其且移动以与封闭于其中的各别膜电极扩散层组合件11的阴极面14接触。阴极盖罩64也施加力于相邻集电器66上，集电器66相对于封闭于其中的个别膜电极扩散层组合件11以欧姆电接触放置或另外定向。各别集电器具有自其向外延伸且可选择性地与电力总线电耦合的电接头部分，此电力总线与燃料电池外壳成一体式(如在美国专利第6,030,718号中更全面地描述)。

现参看图3，展示了空气冷却燃料电池堆70。燃料电池堆70包括多个大体上对准的质子交换膜71以及位于其间的绝缘体板72。燃料电池堆70包括：正极集电器73；以及负极集电器74。燃料电池堆70进一步具有相对端板75，相对端板75将各别质子交换膜置于压缩状态。端板75中的至少一者具有与其成一体式的多个流体耦合器80。各别流体耦合器有助于将燃气源递送到位于端板75之间的各种质子交换膜或膜群组71，且进一步允许将例如水的副产物和任何其他所得污染物自燃料电池堆70去除。各别端板75与多个螺纹杆或扣件81合作，螺纹杆或扣件81以欧姆电接触将先前论述的元件维持于堆叠中且维持于压缩状态。在所述对集电器73和74中的每一者处建立对堆叠70的电连接，以准许电流流到一个负载(未图示)。本设计可包括个别地位于各别对相邻集电器之间的多个热交换元件(未图示)。此燃料电池堆配置更详尽地描述于美国专利第6,703,722中，此案的教示以引用的方式并入本文中。

现参看图4，第二燃料电池组被展示，且其更全面地描述于美国专利第6,468,682中，此案的教示以引用的方式并入本文中。本发明的方法10可用于使本燃料电池组90和如在图2与图3中所见的那些代表性现有技术燃料电池设计可操作以在其被供应燃气源和氧化剂时即产生电。在此方面，第二燃料电池组90具有主体91，主体91具有相对的阳极散热片92且散热片92以预定距离间隔开。本燃料电池组中的阳极散热片可操作以在操作期间去除由燃料电池组产生的大量热能。如在美国专利第6,468,682号中更全面地描述，燃料电池组90在并入燃料电池电力系统内时具备分为两部分的气流，其中第一部分越过阳极散热片92以在操作期间去除由燃料电池组产生的大量热能，且其中第二部分越过燃料电池组的内部且其提供氧(此对于燃料电池组操作为必要的)。在操作期间，燃料电池组90产生被提供到电流导体组合件93的电流，电流导体组合件93位于燃料电池组90顶部。电流导体组合件93可操作以将燃料电池组90所产生的电指引到电力总线(未图示)，且电接着被提供到一个负载。除上述内容以外，燃料电池组90具有燃料递送过道94，过道94相对于例如氢和其类似物的燃料源以流体流动关系耦合。此外，燃料电池组90具有排出过道95，过道95去除燃料电池操作的例如水和未使用的燃料以及其类似物的副产物。第二燃料电池组90封闭例如在图1中所见且在早先描述的膜电极扩散层组合件11。

现参看图5，其中可见本发明的用于处理燃料电池膜的方法10。在其最广泛方面，用于处理燃料电池膜11的方法包括提供例如图1中所见的燃料电池膜11且将其并入大体由数字100指示的燃料电池组件内作为第一步骤。燃料电池组件可为以下中的任一者：燃料电池组60；燃料电池堆70；或第二燃料电池组90；或现有技术中所述的其他燃料电池配置。所属领域的技术人员将认识到，燃料电池组60与90以及燃料电池堆70构成受益于本发明的教示的燃料电池组件的非限制性实例。人们相信，并入有例如早先所述的离子交换膜12的任何燃料电池设计将受益于本发明性方法。可个别地被提供或提供于燃料电池组件100中的燃料电池膜11不产生电流输出。方法包括将不产生电流输出的燃料电池膜11暴露于非周围环境(此处展示为罩壳101)的第二步骤，且此可有效地使燃料电池膜在被供应燃料源和氧化剂时可在一段时间后大体立即操作以产生燃料电池膜的最大可持续电力输出的至少80％。此非周围环境的一个实例可为压热器(autoclave)。在此方面，非周围环境包括界定腔102的罩壳101。门103提供通向腔的入口，且允许腔相对于附近的周围环境密封。此外，罩壳(且更具体来说其腔)被供应压力104、湿度105和热量106的源，使得可并入燃料电池组件100中的燃料电池膜11暴露于非周围环境，此非周围环境具有一般大于周围环境条件约10％以上且在一段时间的处于不会显著损坏名义上可操作的燃料电池膜11的改变速率的湿度、压力和温度。提供于腔102内的压力104、温度105和湿度106的源有效地使名义上可操作的燃料电池膜11在一段时间中水合，在此一段时间燃料电池膜保持在腔102内。一旦随后经调节的燃料电池膜11自腔去除，且接着可包括早先所述的非限制性燃料电池组60与90或燃料电池堆70中的任一者的燃料电池组件100使经调节的燃料电池膜11可操作，则提供到腔的此温度、压力和湿度不会显著地减少燃料电池膜11的使用寿命。

在所述方法中，将燃料电池膜暴露于非周围环境的步骤包括将非周围环境中的燃料电池膜暴露于热量106源所提供的约60℃的温度至约120℃的温度的额外步骤。此外，非周围环境中的燃料电池膜暴露于约70％至约100％的湿度。在上文所述的方法中，燃料电池膜11保持于例如腔102的非周围环境中历时约30至约300分钟的时间长，且处于大于约大气压至约150磅每平方英寸的压力下。在所述的方法中，且在定位于罩壳101的腔102内之前，可并入燃料电池组件100中的且于在使用本方法调节之前被供应燃料源和氧化剂的情况下的名义上可操作燃料电池膜11通常将产生小于其最大可持续电力输出的约80％的电力输出。因此，应了解，本方法涵盖个别膜电极扩散层组合件或离子交换膜12可个别地收纳于腔102内或进一步并入燃料电池组件100中，且其中燃料电池组、燃料电池堆或其类似物整体或部分收纳于腔102内，且由此借助于本方法来调节(如早先所述)。在借助于本方法处理燃料电池膜11的情况下，燃料电池膜一旦自腔102去除则随后可操作于燃料电池组60或90或燃料电池堆70内。本发明的方法提供一种便利方式，借此例如60或90的可手动操纵的燃料电池组或燃料电池堆(例如)可借助于本方法而产生。在所示的配置中，经调节的燃料电池膜11包含名义上可操作的燃料电池膜11，其在调节之前不可在被供应燃气和氧化剂时立即输送最优电力输出，且其在调节之后且在随后由燃料电池100使其操作后可操作以在燃料电池操作的少于约1小时内供应最优电力输出。如本方法所涵盖，名义上可操作的燃料电池膜11可为新制造的，或在替代实施例中，在先前被利用但当前未经适当水合。

操作

相信本发明的所述实施例的操作为显而易见的，且就此简要地概述此操作。

分别通过对图1至图5的研究可最佳地理解本发明的用于处理燃料电池膜11的方法、由同一方法产生的燃料电池以及经调节燃料电池膜。如在图式中所见，本发明的用于处理燃料电池膜11的方法10涵盖以下步骤：提供名义上可操作的燃料电池膜11，且其当前不产生电力输出；提供界定腔102的罩壳101；将名义上可操作的燃料电池膜放置于罩壳的腔中；增大名义上可操作的燃料电池膜在腔内所经受的压力104、温度106和湿度105，以产生非周围环境；将名义上可操作的燃料电池膜11保持于腔中历时一段时间，此一段时间可有效地使燃料电池膜被调节且在随后被供应燃气源和氧化剂时可大体立即操作以产生燃料电池膜的最大可持续电力输出的至少约80％；以及自罩壳去除经调节的燃料电池膜。在所述方法中，名义上可操作的燃料电池膜在被调节之前而供应燃料源和氧化剂的情况下将产生平均小于其最大可持续电力输出的约80％的电力输出。在本方法10中，增大腔102内的温度106、压力104和湿度105的步骤包含选择提供于腔102内的压力、温度和湿度，且所述压力、温度和湿度有效地使名义上可操作的燃料电池膜11在燃料电池膜11保持于腔内的时间长中水合。此时间长通常小于约60分钟，但在一些燃料设计中，可能需要高达300分钟的时间长。在名义上可操作的燃料电池膜11保持于腔102内的时间长间提供的温度、压力和湿度在一段时间且以一速度或改变速率出现，在此一段时间，温度、压力和湿度被增大，且接着维持于罩壳101中，且此不会显著地损坏名义上可操作的燃料电池膜11。在所述方法中，且如本发明所预期，燃料电池膜11可并入燃料电池组件100中，且其中燃料电池组件可放置于罩壳101的腔102内，并暴露于其所提供的非周围环境。

因此，用于处理燃料电池膜11的本发明的方法10包括以下步骤：提供名义上可操作的燃料电池膜11，其如果具备燃料源和氧化剂则立即供应通常小于其最佳电力输出的约80％的电力输出；以及选择一段时间来处理名义上可操作的燃料电池膜。在此方面，此方法包括进一步步骤：提供界定腔102的罩壳101；将名义上可操作的燃料电池膜放置于罩壳的腔内。此同一方法10还包括另一步骤：选择且供应名义上可操作的燃料电池膜在腔102内所经受的非周围和大体非损坏温度、压力和湿度。被选择且接着提供到腔的温度、压力和湿度有效地使名义上可操作的燃料电池膜被调节，且在经调节的燃料电池膜自罩壳的腔去除且被供应燃料源和氧化剂时可立即操作以产生经调节的燃料电池膜的最佳可持续电力输出的至少约80％。本方法还涵盖又一步骤：自罩壳101去除经调节的燃料电池膜11，且使经调节的燃料电池膜11可操作以产生大于经调节的燃料电池膜11的最佳可持续电力输出的约80％的电力输出。在本方法中，如热量源106所提供的且由名义上可操作的燃料电池膜在腔102内经受的温度大于约60℃。此外，如湿度源105所提供的且由名义上可操作的燃料电池膜在腔内经受的湿度大于约百分之70。此外，如压力源104所提供的且由名义上可操作的燃料电池膜11在腔内经受的气压小于约150磅每平方英寸。名义上可操作的燃料电池膜一旦被调节则可操作于燃料电池组60或90或燃料电池堆70内。如早先论述，燃料电池组件100可整体或部分放置于腔101内。

因此，将可见，本发明提供一种便利方式，借此各种燃料电池设计的制造商可使燃料电池组件100可大体立即操作以产生电，由此减少用于制造的时间长，且因此允许完全操作产品以更节约成本的方式递送到市场。此外，本发明提供一种由本方法产生的燃料电池和一种经调节的燃料电池膜。

Claims (46)

1.一种用于处理燃料电池膜的方法，其包含：

提供不产生电流输出的燃料电池膜；以及

将所述不产生电流输出的燃料电池膜暴露于非周围环境，所述非周围环境可有效地使所述燃料电池膜在被供应燃料源和氧化剂时可大体立即操作以产生所述燃料电池膜的最大可持续电力输出的至少约80％。

2.根据权利要求1所述的用于处理燃料电池膜的方法，且其中所述非周围环境具有湿度；以及温度和压力，其大于周围环境条件约10％以上。

3.根据权利要求1所述的方法，且其中所述提供燃料电池膜的步骤进一步包含：

将所述燃料电池膜并入燃料电池组件，且其中所述燃料电池组件暴露于所述非周围环境，且其中所述非周围环境具有湿度；以及温度和压力，其大于所述周围环境条件约10％以上。

4.根据权利要求1所述的方法，且其中所述提供燃料电池膜的步骤进一步包含：

将所述燃料电池膜并入燃料电池组，且其中所述燃料电池组暴露于所述非周围环境，且其中所述非周围环境具有湿度；以及压力和温度，其大于所述周围环境条件约10％以上。

5.根据权利要求1所述的方法，且其中所述提供燃料电池膜的步骤进一步包含：

将所述燃料电池膜并入燃料电池堆，且其中所述燃料电池堆暴露于所述非周围环境，且其中所述非周围环境具有湿度；以及压力和温度，其大于所述周围环境条件约10％以上。

6.根据权利要求2所述的方法，且其中所述将所述燃料电池膜暴露于所述环境的步骤进一步包含：

将所述非周围环境中的所述燃料电池膜暴露于小于约60摄氏度至约120摄氏度的温度。

7.根据权利要求2所述的方法，且其中所述将所述燃料电池膜暴露于所述非周围环境的步骤进一步包含：

将所述非周围环境中的所述燃料电池膜暴露于约70％至约100％的湿度。

8.根据权利要求2所述的方法，且其中所述将所述燃料电池膜暴露于所述非周围环境的步骤进一步包含：

将所述燃料电池膜保持于所述非周围环境中历时小于约30至约300分钟的时间长。

9.根据权利要求2所述的方法，且其中所述将所述燃料电池膜暴露于所述环境的步骤进一步包含：

将所述非周围环境中的所述燃料电池膜暴露于大于约大气压至约150磅每平方英寸的气压。

10.根据权利要求2所述的方法，且其中所述将所述燃料电池膜暴露于所述非周围环境的步骤包含：

将所述燃料电池膜暴露于大于约60摄氏度的温度；大于约70％的湿度；以及小于约150磅每平方英寸的压力。

11.根据权利要求1所述的方法，且其中所述非周围环境包含压热器。

12.一种用于处理燃料电池膜的方法，其包含：

提供名义上可操作的燃料电池膜，且其当前不产生电力输出；

提供界定腔的罩壳；

将所述名义上可操作的燃料电池膜放置于所述罩壳的所述腔中；

增大所述名义上可操作的燃料电池膜在所述腔内所经受的压力、温度和湿度，以产生非周围环境；

将所述名义上可操作的燃料电池膜保持于所述腔中历时一段时间，所述一段时间可有效地使所述燃料电池膜被调节且在随后被供应燃气源和氧化剂时可大体立即操作以产生所述燃料电池膜的最大可持续电力输出的至少约80％；以及从所述罩壳去除所述经调节的燃料电池膜。

13.根据权利要求12所述的方法，且其中所述名义上可操作的燃料电池膜假如在被调节之前被供应燃料源和氧化剂，则将产生小于所述最大可持续电力输出的约80％的电力输出。

14.根据权利要求12所述的方法，且其中所述增大所述腔内的所述温度、压力和湿度的步骤进一步包含：

将所述名义上可操作的燃料电池膜在所述罩壳的所述腔中所经受的所述温度维持于约60摄氏度至约120摄氏度的温度。

15.根据权利要求12所述的方法，且其中所述增大所述腔内的所述温度、压力和湿度的步骤进一步包含：

将所述名义上可操作的燃料电池膜在所述腔中所经受的所述压力维持于至少约大气压至约150磅每平方英寸的气压。

16.根据权利要求12所述的方法，且其中所述增大所述腔内的所述温度、压力和湿度的步骤进一步包含：

将所述名义上可操作的燃料电池膜在所述腔中所经受的所述湿度维持于约70％至约100％的湿度。

17.根据权利要求12所述的方法，且其中所述增大所述腔内的所述温度、压力和湿度的步骤发生于小于约60分钟的时间长间。

18.根据权利要求12所述的方法，且其中所述增大所述腔内的所述温度、压力和湿度的步骤在一段时间且以不会显著地损坏所述名义上可操作的燃料电池膜的速率发生。

19.根据权利要求12所述的方法，且其中在所述增大所述腔内的所述温度、压力和湿度的步骤之前，所述方法进一步包含：

选择被提供于所述腔内的压力、温度和湿度，且所述压力、温度和湿度有效地使所述名义上可操作的燃料电池膜在所述燃料电池膜保持在所述腔内的时间长中水合。

20.根据权利要求19所述的方法，且其中提供于所述腔内的所述压力、温度和湿度大于在所述腔外部的位置处测量的附近周围环境压力、温度和湿度；小于如提供于所述腔内的压力、温度和湿度，当在所述经调节的燃料电池膜随后从所述罩壳去除且操作以产生电时，将显著地削弱所述经调节的燃料电池膜的可操作性。

21.一种经调节燃料电池膜，其由根据权利要求12所述的方法产生。

22.根据权利要求12所述的方法，且其中所述名义上可操作的燃料电池膜并入可手动操纵的燃料电池组内，且其中所述燃料电池组放置于腔内，且其中所述燃料电池组在所述燃料电池组处于所述腔内的同时未被供应燃气源。

23.根据权利要求12所述的方法，且其中所述名义上可操作的燃料电池膜并入燃料电池堆中，且其中所述燃料电池堆放置于所述腔内，且其中所述燃料电池堆在所述燃料电池堆处于所述腔内的同时未被供应燃气源。

24.根据权利要求12所述的方法，且其中所述燃料电池膜并入燃料电池中，且其中所述燃料电池至少部分地放置于所述腔内。

25.一种燃料电池组，其是由根据权利要求22所述的方法产生。

26.一种燃料电池堆，其是由根据权利要求23所述的方法产生。

27.一种燃料电池，其是由根据权利要求24所述的方法产生。

28.一种用于处理燃料电池膜的方法，其包含：

提供名义上可操作的燃料电池膜，其如果具备燃料源和氧化剂则将立即供应小于其最优电力输出的约80％的电力输出；

选择用于处理所述名义上可操作的燃料电池膜的时间长；

提供界定腔的罩壳；

将所述名义上可操作的燃料电池膜放置于所述罩壳的所述腔内；

选择且供应所述名义上可操作的燃料电池膜在所述腔内所经受的非周围和大体非损坏的温度、压力和湿度，且所述温度、压力和湿度可有效地使所述名义上可操作的燃料电池膜被调节，且在所述经调节的燃料电池膜从所述罩壳的所述腔去除且被供应燃料源和氧化剂时可立即操作以产生所述经调节的燃料电池膜的最优可持续电力输出的至少约80％；

从所述罩壳去除所述经调节的燃料电池膜；以及

使所述经调节的燃料电池膜可操作以产生大于所述经调节的燃料电池膜的所述最优可持续电力输出的约80％的电力输出。

29.根据权利要求28所述的方法，且其中所述选择且供应所述腔内的温度、压力和湿度的步骤进一步包含：

将所述腔的所述温度、压力和湿度维持于某一范围中且在所选时间长间，所述温度、压力和湿度一旦在所述经调节的燃料电池膜从所述腔去除且接着由燃料电池使所述经调节的燃料电池膜可操作后不会显著地减少所述经调节的燃料电池膜的使用寿命。

30.根据权利要求29所述的方法，且其中所述名义上可操作的燃料电池膜在所述腔内所经受的所述气压小于约150磅每平方英寸。

31.根据权利要求29所述的方法，且其中所述名义上可操作的燃料电池膜在所述腔内所经受的所述温度大于约60摄氏度。

32.根据权利要求29所述的方法，且其中所述名义上可操作的燃料电池膜在所述腔内所经受的所述湿度大于约百分之70。

33.根据权利要求29所述的方法，且其中所述名义上可操作的燃料电池膜在所述腔内所经受的所述气压小于约150磅每平方英寸；所述名义上可操作的燃料电池膜在所述腔内所经受的所述周围温度小于约120摄氏度；且所述名义上可操作的燃料电池膜在所述腔内所经受的所述周围湿度小于约百分之100。

34.根据权利要求29所述的方法，且其中使所述燃料电池膜随后可操作于燃料电池组内。

35.根据权利要求29所述的方法，且其中使所述燃料电池膜随后可操作于燃料电池堆内。

36.根据权利要求29所述的方法，且其中所述燃料电池至少部分地放置于所述腔内。

37.根据权利要求34所述的方法，且其中所述燃料电池组是可手动操纵的燃料电池组，且其中所述可手动操纵的燃料电池组放置于所述腔内。

38.根据权利要求35所述的方法，且其中所述燃料电池堆至少部分地收纳于所述腔内。

39.一种燃料电池堆，其是由根据权利要求38所述的方法产生。

40.一种可手动操纵的燃料电池组，其是由根据权利要求32所述的方法产生。

41.一种经调节的燃料电池膜，其包含：

名义上可操作的燃料电池膜，其在调节之前不可在被供应燃气和氧化剂时立即输送最优电力输出，且其在调节之后且在随后由燃料电池使其操作时可操作以在所述燃料电池的操作的少于约一小时内供应最优电力输出。

42.根据权利要求41所述的经调节燃料电池膜，且其中所述名义上可操作的燃料电池膜为新制造的。

43.根据权利要求41所述的经调节燃料电池膜，且其在所述燃料电池的操作后少于约一个小时内具有所述经调节燃料电池膜的最大可持续电力输出的至少约80％的电力输出。

44.根据权利要求41所述的经调节燃料电池膜，且其由可手动操纵的燃料电池组使其可操作。

45.根据权利要求41所述的经调节燃料电池膜，且其由燃料电池堆使其可操作。

46.根据权利要求45所述的燃料电池膜，且其中气体扩散层粘附到所述名义上可操作的燃料电池膜。

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