專利名稱：提高燃料電池壽命的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所述涉及燃料電池領(lǐng)域，具體為一種提高燃料電池壽命的方法。
技術(shù)背景燃料電池是一種將燃料與氧化劑中的化學能通過電極上的電催化反應(yīng)直接 轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。它不受卡諾循環(huán)的限制，可以高效地將化學能轉(zhuǎn)化為電能。質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,簡稱PEMFC) 由于具有低溫啟動，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等特點，是最有用希望應(yīng)用于未來電 動汽車的動力源。燃料電池使用過程中(特別是燃料電池電動車)，并不是一直在運行，而是 存在著頻繁的啟動和停車過程。由于在停車過程中，大氣中的空氣會逐漸滲入 到電池陽極中，陽極腔中會充滿空氣。啟動過程中在陽極一側(cè)的氫氣與空氣混 合會發(fā)生反應(yīng)，對電池結(jié)構(gòu)和材料產(chǎn)生一定的腐蝕和破壞，影響燃料電池的壽 命。當再次停車時，空氣又再次進入陽極腔與氫氣混合發(fā)生反應(yīng)。這樣周而復(fù) 始的反復(fù)操作，對電池的壽命影響極大，因此如何避免陽極腔中氫氣與空氣的 接觸，是燃料電池啟動和停車對壽命的影響的關(guān)鍵問題。針對上述現(xiàn)有技術(shù)中 所存在的問題，研究設(shè)計一種新型的提高燃料電池壽命的方法，從而克服現(xiàn)有 技術(shù)中所存在的問題是十分必要的。 發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明的目的是研究設(shè)計一種新型的 提高燃料電池壽命的方法，本發(fā)明是通過在燃料電池啟動和停車過程中進行氮 氣吹掃，消除燃料電池陽極腔中氫氣與氧氣反應(yīng)對電池壽命的影響，提高燃料 電池壽命的方法，從而解決在啟停過程中在陽極一側(cè)氫氣與空氣混合會發(fā)生反 應(yīng)，對電池結(jié)構(gòu)和材料產(chǎn)生一定的腐蝕和破壞，影響燃料電池壽命的問題。本 發(fā)明所述的提高燃料電池壽命的方法，是在燃料電池陽極進氣口上加裝氮氣電磁閥和裝有氮氣的瓶體。其具體工作步驟如下a、 燃料電池啟動前，首先給氮氣電磁閥通電，把氮氣送往燃料電池的陽極腔，把陽極腔中滲入的空氣排出，時間為3—20秒。b、 氮氣電磁闊斷電，給工作電磁閥通電，把空氣(或氧氣)和氫氣分別送 往燃料電池的陰極與陽極，燃料電池開始工作。c、 當燃料電池工作結(jié)束時，工作電磁閥斷電，氮氣電磁閥通電，把氮氣送 往燃料電池的陽極腔，把陽極腔中的氫氣排出，時間為3—20秒。本發(fā)明所用的氮氣也可以使用其它的惰性氣體。本發(fā)明所述的提高燃料電池壽命的方法，是在燃料電池啟動和停車過程中 進行氮氣吹掃，消除殘留在燃料電池陽極腔中的氫氣與氧氣反應(yīng)對電池壽命的 影響，提高燃料電池壽命。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎、方法簡單、經(jīng)濟實用、提高燃料電池的使用壽命等 優(yōu)點，具有積極的社會效益和顯著的經(jīng)濟效益。


本發(fā)明共有一張附圖，其中附圖1提高燃料電池壽命方法的結(jié)構(gòu)框中1、燃料電池2、工作電磁閥3、氮氣電磁閥4、氮氣瓶體5、 氫氣瓶體具體實施方式
本發(fā)明的具體實施例如附圖所示，是在燃料電池1陽極進氣口上加裝氮氣電磁閥3和裝有氮氣的瓶體4。其具體工作步驟如下a、 燃料電池1啟動前，首先給氮氣電磁閥3通電，氮氣瓶體4中的氮氣送 往燃料電池l的陽極腔，把陽極腔中的空氣排出，時間為15秒。b、 氮氣電磁閥3斷電，給工作電磁閥2通電，把空氣和氫氣瓶體5中的氫 氣分別送往燃料電池1的陰極與陽極，燃料電池1開始工作。c、 當燃料電池l工作停止時，工作電磁閥2斷電，氮氣電磁閥3通電，氮 氣瓶體4中的氮氣送往燃料電池1的陽極腔，把陽極腔中的氫氣排出，時間為 15秒。通過本方法能夠排出燃料電池啟動前和停止時，電池陽極腔里滲入的空氣和 殘留的氫氣，有效避免陽極腔中氫氣和空氣混合發(fā)生反應(yīng)，從而有效提高燃料 電池的啟停壽命，也就是說提高了燃料電池的壽命。
權(quán)利要求
1、一種提高燃料電池壽命的方法，其特征在于是在燃料電池(1)陽極進氣口上加裝氮氣電磁閥(3)和裝有氮氣的瓶體(4)；其具體工作步驟如下A、燃料電池(1)啟動前，首先給氮氣電磁閥(3)通電，把氮氣送往燃料電池(1)的陽極腔，把陽極腔中滲入的空氣排出，時間為3-20秒；B、氮氣電磁閥(3)斷電，給工作電磁閥(2)通電，把空氣(或氧氣)和氫氣分別送往燃料電池(1)的陰極與陽極，燃料電池(1)開始工作；C、當燃料電池(1)工作結(jié)束時，工作電磁閥(2)斷電，氮氣電磁閥(3)通電，把氮氣送往燃料電池(1)的陽極腔，把陽極腔中的氫氣排出，時間為3-20秒。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高燃料電池壽命的方法，其特征在于所，用的氮 氣也可以使用其它的惰性氣體。
全文摘要
本發(fā)明所述的提高燃料電池壽命的方法，是在燃料電池陽極進氣口前加裝氮氣電磁閥和裝有氮氣的瓶體。在燃料電池啟動前，首先給氮氣電磁閥通電，把氮氣送往燃料電池的陽極腔，把陽極腔中滲入的空氣排出，然后關(guān)閉氮氣電磁閥。打開工作電磁閥，將空氣和氫氣分別送入燃料電池的陰極與陽極，燃料電池開始工作，當燃料電池工作停止時，關(guān)閉工作電磁閥，打開氮氣電磁閥，把氮氣送入燃料電池的陽極腔，把陽極腔中殘留的氫氣排出。本發(fā)明在燃料電池啟停過程中，有效防止陽極腔中氫氣與滲入的空氣接觸反應(yīng)，從而提高電池的使用壽命。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)新穎方法簡單、經(jīng)濟實用等特點，故屬于一種集經(jīng)濟性與實用性為一體的新型提高燃料電池壽命的方法。
文檔編號H01M8/04GK101159334SQ200710157378
公開日2008年4月9日 申請日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者侯中軍, 徐洪峰, 明平文, 燕希強, 臧振明, 衣寶廉 申請人:新源動力股份有限公司