CN113224353A - 一种氢燃料电池快速活化方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氢燃料电池快速活化方法及装置，方法包括以下步骤：对氢燃料电池进行气密性检测后放入活化室并充满氮气；阳极通入高压氢气并保持压力；阳极先后通入湿热氮气、氢气润湿；变电流充电；高低电位循环运行；阴极供气中断‑恢复循环；装置包括：活化室、供气模块、恒流电源、电子负载、控制模块，可提供氮气环境、温湿度可调的氮气和氢气、充电和负载功能。所述方法配合所述装置，可实现阴极开放式空冷氢燃料电池的快速活化，提高活化效率，减少氢气消耗。

Description

一种氢燃料电池快速活化方法及装置
技术领域
本发明属于氢燃料电池领域，尤其涉及阴极开放式空冷氢燃料电池的活化方法，该方法可以减少阴极开放式空冷氢燃料电池的活化时间和氢气用量，并对提高燃料电池性能、延长使用寿命有益。
背景技术
氢燃料电池是一种绿色环保、节能高效的发电装置，其发电核心组件膜电极，是由质子交换膜、催化层、气体扩散层以及封边材料组成。氢燃料电池工作时，氢原子在阳极催化剂的作用下生成质子和电子，质子透过质子交换膜到达阴极，电子通过外电路到达阴极，质子、氧原子和电子在阴极发生还原反应生成水。然而，新制造出来的氢燃料电池一般都存在如下问题：质子传导通路、电子传导通路、气体传导通路未充分建立；质子交换膜水合程度低，质子电阻大；催化剂表面有残留杂质等。因此，氢燃料电池从制造完成到可以正常使用，还必须要有活化过程。
现有技术的氢燃料电池活化方法主要有以下三类：第一类，恒定电流或大电流活化，主要机理是通过使氢燃料电池工作在相对较大的电流密度下，产生大量的水，充分润湿质子交换膜和含有离聚物的催化层，以降低质子电阻，建立更多的质子传导通路，提高燃料电池性能，但此类方法耗时长，耗氢量大，对燃料电池的使用寿命也会有不利影响；第二类，高低电位变载循环，主要机理是在高电位时氧化催化剂表面杂质，低电位时利用反应产生的水，清洗催化剂表面，如此往复循环，使更多的催化剂活性位点暴露出来，有利于提高氢燃料电池性能，同时，此类方法也会有水生成，同样可以润湿质子交换膜和催化层里的离聚物，降低质子电阻，提高氢燃料电池性能，但此类方法同样耗时长，耗氢量大，且长时间在低电位运行会促进催化剂颗粒的融合，长时间在高电位运行会促进质子交换膜的降解，两方面影响都对氢燃料电池的使用寿命不利；第三类，氢泵法，主要机理是在阳极通入氢气，阴极通入惰性气体，然后外电源的正极连接氢燃料电池的阳极，外电源的负极连接氢燃料电池的阴极，然后外电源对氢燃料电池强制充电，阳极的氢原子被氧化释放出质子和电子，质子透过质子交换膜到达阴极，在阴极与外电源负极供给的电子重新复合，生成氢气，该氢气可以有效疏通阴极催化层中的盲孔或狭窄通道，提升阴极催化层的透气率，达到活化目的，但此类方法对催化剂的活化效果较弱，且需要精细控制，如操作不当，有损坏膜电极的风险。
此外，现有技术的氢燃料电池活化方法大多都只适用于水冷氢燃料电池，对空冷氢燃料电池，特别是阴极开放式空冷氢燃料电池并不适用，因为阴极开放式空冷氢燃料电池的阴极是直接暴露在大气环境中的，没有像水冷氢燃料电池那样可封闭的阴极供气流道，无法适用于需要阴极充满惰性气体的活化方法或步骤。现有技术涉及阴极开放式空冷氢燃料电池的活化方法极少。
CN111261900B公开了一种阴极开放式空冷燃料电池膜电极的活化方法，主要包括以下步骤：(1)电堆组装；(2)多种手段润湿电堆；(3)封闭电堆；(4)冷冻电堆使电堆内部结冰；(5)冰点以上融化电堆内部固态冰。该活化方法将润湿的膜电极置于冰点以下的低温储藏环境，使水在膜电极内部凝结成固态冰，体积增大，催化层的孔隙率增大，进一步增加了气体和水的传输通道，提高传质效率，使阴极开放式空冷燃料电池具有较高的输出功率，达到阴极开放式空冷燃料电池活化的目的。但低温冷冻含水量较高的膜电极存在较大风险，如：随着液态水的凝固膨胀，有可能导致催化层与质子交换膜的分离或者催化剂颗粒与质子交换膜的分离；随着冰晶的增长，也有刺穿质子交换膜的风险。
CN105552405B公开了一种提升燃料电池活化效率的方法，主要包括以下步骤：(1)阳极、阴极分别通入氢气和空气，升高堆温至所需温度，用电压扫描法测试活化前的电池极化曲线，得极化曲线Ⅰ；(2)阴极切换成氮气，强制电堆放电至电压低于0.1V；(3)用电压扫描法测试经过步骤(2)的电池的极化曲线，得极化曲线Ⅱ；(4)维持一定的空气化学计量比，2次恒电位活化处理，每次活化处理后用电压扫描法测试电堆的极化曲线，得极化曲线Ⅲ、Ⅳ；(5)用极化曲线Ⅲ、Ⅳ在同一电流密度下的电压差异是否大于10mV作为判断活化是否完成的判据。但该方法直接对新电堆进行极化曲线扫描，由于没有充分润湿质子交换膜和催化层中的离聚物，电堆很难输出较大电流，产水量很少，很难提升膜电极的水合程度，需要很长时间才能达到使极化曲线Ⅲ、Ⅳ在同一电流密度下的电压差异小于10mV的效果；同时，该发明中氮气替代阴极空气并强制放电的处理方法，实际上是利用了质子交换膜两侧形成的氢气的浓差电势，该电势非常小，因此强制放电产生的电流也很小，构建质子传递通道的速度慢，活化效果不明显。
因此，本领域急需一种适用于阴极开放式空冷氢燃料电池的快速活化方法及装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于阴极开放式空冷氢燃料电池的快速活化方法及装置，本发明的方法可以高效、经济地使新制造出来的氢燃料电池达到使用状态。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种氢燃料电池快速活化方法，适用于阴极开放式空冷氢燃料电池的活化，其特征在于：所述氢燃料电池快速活化方法包括以下步骤；
第一步，待活化氢燃料电池进行气密性检测，然后将气密性检测合格的氢燃料电池置于活化装置的活化室内，关闭活化室前后门，打开进、出气阀门，持续通入氮气以维持活化室内的氮气环境；
第二步，氢燃料电池阳极通入氢气，排空阳极型腔内原有空气后，封闭阳极出口端，设定氢气压力为P1，保持压力时间t1；
第三步，氢燃料电池阳极持续通入温度T1的湿热氮气，设定氮气背压为P2，持续时间t2；然后氢燃料电池阳极持续通入温度T2的湿热氢气，设定氢气背压为P3，持续时间t3；
第四步，氢燃料电池阳极持续通入温度为T2的氢气，然后将氢燃料电池的正极与恒流电源的负极相连，氢燃料电池的负极与恒流电源的正极相连，然后以电流密度J1对氢燃料电池进行充电，充电时间t4；
第五步，关闭活化室进、出气阀门，打开活化室前后门，氢燃料电池阳极持续通入氢气，以恒定电流密度J2运行时间t5，然后通过调节负载，使氢燃料电池平均单节电池电压在最高电压V1和最低电压V2及之间的数个电压值运行，每个电压运行时间t6，从V1到V2再回到V1为一个循环，重复3～6个循环；
第六步，保持第五步的供气状态，停止氢燃料电池阴极流道中空气的流动，在电流密度J3下继续运行氢燃料电池，直至平均单节电池电压低于预设电压V3，然后开始计时，持续时间t7后，恢复氢燃料电池阴极流道中空气的流动，此为一个循环，重复3～6个循环，活化完成。
本发明所述的一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：第一步中，通入氮气以维持活化室内的氮气环境时，保持氢燃料电池阴极流道中有氮气流过；活化室内氮气进、出气流量相等，为5～10L/min，通气持续3～5分钟后方可进行第二步。
本发明所述的一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：第二步中，所述排空阳极型腔内原有空气的操作，排空持续时间为5～30秒，所述氢气压力P1为0.08～0.3MPa，保持压力时间t1为3～10分钟。
本发明所述的一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：第三步中，所述湿热氮气温度T1为60～80℃，相对湿度为70～100％，氮气背压P2为0.03～0.08MPa，持续时间t2为5～10分钟；所述湿热氢气温度T2为60～80℃，相对湿度为70～100％，氢气背压P3为0.03～0.08MPa，持续时间t3为3～5分钟。
本发明所述的一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：第四步中，所述氢气背压为0.03～0.08MPa，所述电流密度J1是阶跃变化的，范围在50～500mA/cm2，阶跃幅度为50～100mA/cm2，从低电流密度到高电流密度，再回到低电流密度，往复循环，每个电流密度停留30～180秒，充电时间t4为3～30分钟；所述氢气流量为根据对应电流密度计算的理论氢气消耗量的1～1.5倍；所述氢气相对湿度为70～100％，当出现恒流电源电压示数不能稳定且大幅快速上升的情况时，切换为相同流量、相同温度的干燥氢气吹扫5～60秒，待恒流电源电压示数下降且恢复稳定后，再切换回之前温湿度的氢气。
本发明所述的一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：第五步中，所述氢气背压为0.03～0.08MPa，运行电流密度J2为100～500mA/cm2，运行时间t5为3～10分钟；所述最高电压V1为0.8V，最低电压V2为0.4V，每一步电压变化幅度为0.05～0.1V，每个电压运行时间t6为30～180秒。
本发明所述的一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：第六步中，所述电流密度J3为10～100mA/cm2，所述预设电压V3为0.1V，持续时间t7为5～30秒。
本发明所述的一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：使用所述方法活化氢燃料电池0.5～2小时后，在预设电流密度下，平均单节电池电压可达到用预设电流密度恒流活化8小时后平均单节电池电压值的85～100％。
本发明所述的一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：预设电流密度范围为300～1000mA/cm2。
本发明所述的一种氢燃料电池快速活化装置，适用于阴极开放式空冷氢燃料电池的活化，其特征在于：所述装置包括活化室(1)、供气模块(2)、恒流电源(3)、电子负载(4)、控制模块(5)；控制模块(5)直接与供气模块(2)、恒流电源(3)、电子负载(4)以及待活化氢燃料电池连接，可控制供气的温度和湿度、恒流充电电流的大小和持续时间、待活化氢燃料电池输出电流的大小和持续时间、经过待活化氢燃料电池阴极流道的气体的流量。
本发明所述的一种氢燃料电池快速活化装置，其特征在于：活化室(1)用于放置待活化氢燃料电池并提供密闭环境；供气模块(2)可提供任意湿度、温度的氮气和氢气，可在氢气和氮气、湿气和干气之间快速切换，直接与待活化氢燃料电池连接；恒流电源(3)直接与待活化氢燃料电池连接，可提供任意大小的稳定电流对待活化氢燃料电池进行充电；电子负载(4)直接与待活化氢燃料电池连接，可让待活化氢燃料电池输出任意大小的电流或功率。
本发明的有益效果是：
1、能快速、高质量地活化阴极开放式空冷氢燃料电池，大幅缩短活化所需时间，节省氢燃料。
2、适用于阴极开放式空冷氢燃料电池，使之也能进行需要阴极处于惰性气氛的活化操作。
附图说明
图1为活化装置示意图
图2为实施例中采用本发明所述方法活化的氢燃料电池与恒流8小时活化的氢燃料电池活化效率对比。
具体实施方式
阴极开放式空冷氢燃料电池组装完成后进行活化，具体方法如下：
第一步，待活化氢燃料电池进行气密性检测，然后将气密性检测合格的氢燃料电池置于活化装置的活化室内，关闭活化室前后门，打开进、出气阀门，持续通入氮气以维持活化室内的氮气环境，并保持氢燃料电池阴极流道中有氮气流过；活化室内氮气进、出气流量相等，均为5L/min，通气持续3分钟后进行第二步。
第二步，氢燃料电池阳极通入氢气，排空阳极型腔内原有空气10秒，然后封闭阳极出口端，设定氢气压力为0.12MPa，保持压力5分钟；
第三步，氢燃料电池阳极持续通入温度60℃、相对湿度100％的氮气，设定氮气背压为0.05MPa，持续时间5分钟；然后氢燃料电池阳极持续通入温度60℃、相对湿度100％的氢气，设定氢气背压为0.05MPa，持续时间5分钟；
第四步，氢燃料电池阳极持续通入温度60℃、相对湿度100％、背压0.05MPa的氢气，然后将氢燃料电池的正极与恒流电源的负极相连，氢燃料电池的负极与恒流电源的正极相连，然后以电流密度50～200mA/cm2、阶跃幅度为50mA/cm2、每个电流停留30秒循环对氢燃料电池进行充电，充电时间18分钟；
第五步，关闭活化室进、出气阀门，打开活化室前后门，氢燃料电池阳极持续通入背压0.05MPa的氢气，以恒定电流密度200mA/cm2运行3分钟，然后通过调节负载，使氢燃料电池平均单节电池电压在最高电压0.8V和最低电压0.4V之间循环运行，每一步电压变化幅度为0.05V，每个电压运行30秒，重复4个循环；
第六步，保持第五步的供气状态，停止氢燃料电池阴极流道中空气的流动，在电流密度100mA/cm2下继续运行氢燃料电池，直至平均单节电池电压低于0.1V，然后开始计时，持续时间20秒后，恢复氢燃料电池阴极流道中空气的流动，此为一个循环，重复6个循环，活化完成。
本实施例中活化流程总耗时1小时16分钟，在电流密度500mA/cm2下运行时，平均单体电压0.62V，达到8小时恒流活化后氢燃料电池平均单体电压0.65V的95.3％。

Claims (11)

1.一种氢燃料电池快速活化方法，适用于阴极开放式空冷氢燃料电池的活化，其特征在于：所述氢燃料电池快速活化方法包括以下步骤；
第一步，待活化氢燃料电池进行气密性检测，然后将气密性检测合格的氢燃料电池置于活化装置的活化室内，关闭活化室前后门，打开进、出气阀门，持续通入氮气以维持活化室内的氮气环境；
第二步，氢燃料电池阳极通入氢气，排空阳极型腔内原有空气后，封闭阳极出口端，设定氢气压力为P1，保持压力时间t1；
第三步，氢燃料电池阳极持续通入温度T1的湿热氮气，设定氮气背压为P2，持续时间t2；然后氢燃料电池阳极持续通入温度T2的湿热氢气，设定氢气背压为P3，持续时间t3；
第四步，氢燃料电池阳极持续通入温度为T2的氢气，然后将氢燃料电池的正极与恒流电源的负极相连，氢燃料电池的负极与恒流电源的正极相连，然后以电流密度J1对氢燃料电池进行充电，充电时间t4；
第五步，关闭活化室进、出气阀门，打开活化室前后门，氢燃料电池阳极持续通入氢气，以恒定电流密度J2运行时间t5，然后通过调节负载，使氢燃料电池平均单节电池电压在最高电压V1和最低电压V2及之间的数个电压值运行，每个电压运行时间t6，从V1到V2再回到V1为一个循环，重复3～6个循环；
第六步，保持第五步的供气状态，停止氢燃料电池阴极流道中空气的流动，在电流密度J3下继续运行氢燃料电池，直至平均单节电池电压低于预设电压V3，然后开始计时，持续时间t7后，恢复氢燃料电池阴极流道中空气的流动，此为一个循环，重复3～6个循环，活化完成。
2.根据权利要求1所述一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：第一步中，通入氮气以维持活化室内的氮气环境时，保持氢燃料电池阴极流道中有氮气流过；活化室内氮气进、出气流量相等，为5～10L/min，通气持续3～5分钟后方可进行第二步。
3.根据权利要求1所述一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：
第二步中，所述排空阳极型腔内原有空气的操作，排空持续时间为5～30秒，所述氢气压力P1为0.08～0.3MPa，保持压力时间t1为3～10分钟。
4.根据权利要求1所述一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：第三步中，所述湿热氮气温度T1为60～80℃，相对湿度为70～100％，氮气背压P2为0.03～0.08MPa，持续时间t2为5～10分钟；所述湿热氢气温度T2为60～80℃，相对湿度为70～100％，氢气背压P3为0.03～0.08MPa，持续时间t3为3～5分钟。
5.根据权利要求1所述一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：
第四步中，所述氢气背压为0.03～0.08MPa，所述电流密度J1是阶跃变化的，范围在50～500mA/cm2，阶跃幅度为50～100mA/cm2，从低电流密度到高电流密度，再回到低电流密度，往复循环，每个电流密度停留30～180秒，充电时间t4为3～30分钟；所述氢气流量为根据对应电流密度计算的理论氢气消耗量的1～1.5倍；所述氢气相对湿度为70～100％，当出现恒流电源电压示数不能稳定且大幅快速上升的情况时，切换为相同流量、相同温度的干燥氢气吹扫5～60秒，待恒流电源电压示数下降且恢复稳定后，再切换回之前温湿度的氢气。
6.根据权利要求1所述一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：
第五步中，所述氢气背压为0.03～0.08MPa，运行电流密度J2为100～500mA/cm2，运行时间t5为3～10分钟；所述最高电压V1为0.8V，最低电压V2为0.4V，每一步电压变化幅度为0.05～0.1V，每个电压运行时间t6为30～180秒。
7.根据权利要求1所述一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：第六步中，所述电流密度J3为10～100mA/cm2，所述预设电压V3为0.1V，持续时间t7为5～30秒。
8.根据权利要求1所述一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：使用所述方法活化氢燃料电池0.5～2小时后，在预设电流密度下，平均单节电池电压可达到用预设电流密度恒流活化8小时后平均单节电池电压值的85～100％。
9.根据权利要求8所述一种氢燃料电池快速活化方法，其特征在于：预设电流密度范围为300～1000mA/cm2。
10.一种氢燃料电池快速活化装置，适用于阴极开放式空冷氢燃料电池的活化，其特征在于：所述装置包括活化室(1)、供气模块(2)、恒流电源(3)、电子负载(4)、控制模块(5)；控制模块(5)直接与供气模块(2)、恒流电源(3)、电子负载(4)以及待活化氢燃料电池连接，可控制供气的温度和湿度、恒流充电电流的大小和持续时间、待活化氢燃料电池输出电流的大小和持续时间、经过待活化氢燃料电池阴极流道的气体的流量。
11.如权利要求10所述的一种氢燃料电池快速活化装置，其特征在于：活化室(1)用于放置待活化氢燃料电池并提供密闭环境；供气模块(2)可提供任意湿度、温度的氮气和氢气，可在氢气和氮气、湿气和干气之间快速切换，直接与待活化氢燃料电池连接；恒流电源(3)直接与待活化氢燃料电池连接，可提供任意大小的稳定电流对待活化氢燃料电池进行充电；电子负载(4)直接与待活化氢燃料电池连接，可让待活化氢燃料电池输出任意大小的电流或功率。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113571740A (zh) * 2021-09-26 2021-10-29 北京亿华通科技股份有限公司 一种燃料电池系统在线活化方法及活化装置
CN114447380A (zh) * 2022-01-18 2022-05-06 同济大学 一种恢复质子交换膜燃料电池电堆性能的方法
CN114597450A (zh) * 2022-03-09 2022-06-07 大同氢雄云鼎氢能科技有限公司 一种燃料电池系统快速活化方法
CN114883605A (zh) * 2022-07-12 2022-08-09 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 一种质子交换膜燃料电池单电池活化的方法
CN115663239A (zh) * 2022-10-13 2023-01-31 上海神力科技有限公司 一种燃料电池电堆阴极和阳极快速活化的方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020098400A1 (en) * 2001-01-25 2002-07-25 Mieney Harry R. Gas containment/control valve for a solid oxide fuel cell
WO2011125840A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-13 本田技研工業株式会社 固体高分子型燃料電池の活性化方法
JP2012256611A (ja) * 2006-03-10 2012-12-27 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池の活性化方法、および燃料電池用活性化装置
WO2017098160A1 (fr) * 2015-12-10 2017-06-15 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé de régénération d'une pile à combustible
CN108232243A (zh) * 2016-12-10 2018-06-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种质子交换膜燃料电池的活化方法
CN110676485A (zh) * 2019-10-10 2020-01-10 上海骥翀氢能科技有限公司 一种通用型燃料电池活化测试方法
CN110690482A (zh) * 2019-09-20 2020-01-14 一汽解放汽车有限公司 一种质子交换膜燃料电池的活化方法
CN110783589A (zh) * 2019-11-04 2020-02-11 北京化工大学 一种质子交换膜燃料电池膜电极的快速活化方法及其应用
CN110911716A (zh) * 2019-11-25 2020-03-24 浙江锋源氢能科技有限公司 一种燃料电池电堆的恒压活化方法
CN111600047A (zh) * 2020-05-29 2020-08-28 上海电气集团股份有限公司 质子交换膜燃料电池电堆的活化方法
CN111725544A (zh) * 2020-08-04 2020-09-29 无锡威孚高科技集团股份有限公司 一种质子交换膜燃料电池膜电极快速低成本活化方法
CN111769309A (zh) * 2020-06-23 2020-10-13 浙江高成绿能科技有限公司 一种燃料电池快速活化方法
CN111769308A (zh) * 2020-06-19 2020-10-13 浙江高成绿能科技有限公司 一种质子交换膜燃料电池堆通用活化方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020098400A1 (en) * 2001-01-25 2002-07-25 Mieney Harry R. Gas containment/control valve for a solid oxide fuel cell
JP2012256611A (ja) * 2006-03-10 2012-12-27 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池の活性化方法、および燃料電池用活性化装置
WO2011125840A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-13 本田技研工業株式会社 固体高分子型燃料電池の活性化方法
WO2017098160A1 (fr) * 2015-12-10 2017-06-15 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé de régénération d'une pile à combustible
CN108232243A (zh) * 2016-12-10 2018-06-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种质子交换膜燃料电池的活化方法
CN110690482A (zh) * 2019-09-20 2020-01-14 一汽解放汽车有限公司 一种质子交换膜燃料电池的活化方法
CN110676485A (zh) * 2019-10-10 2020-01-10 上海骥翀氢能科技有限公司 一种通用型燃料电池活化测试方法
CN110783589A (zh) * 2019-11-04 2020-02-11 北京化工大学 一种质子交换膜燃料电池膜电极的快速活化方法及其应用
CN110911716A (zh) * 2019-11-25 2020-03-24 浙江锋源氢能科技有限公司 一种燃料电池电堆的恒压活化方法
CN111600047A (zh) * 2020-05-29 2020-08-28 上海电气集团股份有限公司 质子交换膜燃料电池电堆的活化方法
CN111769308A (zh) * 2020-06-19 2020-10-13 浙江高成绿能科技有限公司 一种质子交换膜燃料电池堆通用活化方法
CN111769309A (zh) * 2020-06-23 2020-10-13 浙江高成绿能科技有限公司 一种燃料电池快速活化方法
CN111725544A (zh) * 2020-08-04 2020-09-29 无锡威孚高科技集团股份有限公司 一种质子交换膜燃料电池膜电极快速低成本活化方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋满存，等: "PEMFC氢泵活化法和恒电流充电解析法测量分析", 《电源技术研究与设计》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113571740A (zh) * 2021-09-26 2021-10-29 北京亿华通科技股份有限公司 一种燃料电池系统在线活化方法及活化装置
CN114447380A (zh) * 2022-01-18 2022-05-06 同济大学 一种恢复质子交换膜燃料电池电堆性能的方法
CN114447380B (zh) * 2022-01-18 2024-04-26 同济大学 一种恢复质子交换膜燃料电池电堆性能的方法
CN114597450A (zh) * 2022-03-09 2022-06-07 大同氢雄云鼎氢能科技有限公司 一种燃料电池系统快速活化方法
CN114883605A (zh) * 2022-07-12 2022-08-09 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 一种质子交换膜燃料电池单电池活化的方法
CN114883605B (zh) * 2022-07-12 2022-09-13 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 一种质子交换膜燃料电池单电池活化的方法
CN115663239A (zh) * 2022-10-13 2023-01-31 上海神力科技有限公司 一种燃料电池电堆阴极和阳极快速活化的方法

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