本發(fā)明涉及到燃料電池領(lǐng)域，特別涉及到一種提高燃料電池運(yùn)行壽命的方法。
背景技術(shù)：
目前壽命是制約燃料電池商業(yè)化的關(guān)鍵問(wèn)題之一，根據(jù)不同的應(yīng)用要求，美國(guó)能源部把燃料電池壽命的目標(biāo)定在一千五百到六萬(wàn)小時(shí)。
影響燃料電池壽命的因素主要有材料部件及操作條件，其中材料類主要包括催化劑、碳載體、電解質(zhì)膜、碳紙、碳布、極板材料以及端板、密封材料等，而操作條件包括穩(wěn)態(tài)操作條件及動(dòng)態(tài)操作條件等，其中穩(wěn)態(tài)操作條件主要考察溫度、壓力、濕度、流量、進(jìn)料組成(污染物)、工作電流、電壓對(duì)壽命的影響。動(dòng)態(tài)操作條件主要包括啟停過(guò)程、溫度循環(huán)(如凍融循環(huán))、濕度循環(huán)、流量循環(huán)、電流循環(huán)、電壓掃描等。但是不論是材料部件還是操作條件對(duì)壽命的影響，歸根結(jié)底就是由于電流分布不均導(dǎo)致不同位置衰減速率不同造成的，特別是進(jìn)出口位置電流差異比較大。
目前延長(zhǎng)電池壽命的方法多關(guān)注在減緩空氣污染物以及啟停過(guò)程對(duì)燃料電池壽命的影響上，很少有從電流分布不均的角度上出發(fā)尋求提高燃料電池壽命的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于避免進(jìn)口位置一直處于高電流密度下，降低其衰減速率，使燃料電池的整體壽命有所提高。
一種提高燃料電池運(yùn)行壽命的操作方法，燃料電池包括與燃料儲(chǔ)罐相連的燃料進(jìn)口和反應(yīng)后的燃料出口，與氧化劑源相連的氧化劑進(jìn)口和反應(yīng)后的氧化劑出口，在燃料電池的正常運(yùn)行過(guò)程一段時(shí)間(通常48小時(shí)以上)后，定期互換燃料的進(jìn)、出口，定期互換氧化劑的進(jìn)、出口。
所述定期互換燃料的進(jìn)、出口是指將反應(yīng)后的燃料出口與燃料儲(chǔ)罐相連代替未交換前的燃料進(jìn)口，燃料進(jìn)口代替未交換前的燃料出口；
所述定期互換氧化劑的進(jìn)、出口是指將反應(yīng)后的氧化劑出口與氧化劑源相連代替未交換前的氧化劑進(jìn)口，氧化劑進(jìn)口代替未交換前的氧化劑出口。
燃料電池管路連接方式為U型或Z型。
燃料電池流體流向?yàn)槟媪?、并流或者錯(cuò)流，但是互換燃料的進(jìn)、出口位置以及氧化劑的進(jìn)、出口位置前后要保證燃料電池流向?yàn)橥环N形式。
該方法與現(xiàn)有的方法相比，具有操作簡(jiǎn)單、方便易行的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1-實(shí)施例1中燃料電池互換燃料的進(jìn)、出口和氧化劑的進(jìn)、出口前后的性能對(duì)比。
具體實(shí)施方式
以高溫PBI-磷酸質(zhì)子交換膜燃料電池為例，所用MEA為T(mén)PS膜電極，其面積為45cm2,工作溫度為180℃，空氣流量為0.9L/min,氫氣流量為0.3L/min，管路連接方式為U型，流體流向?yàn)槟媪?，?00mA/cm2下穩(wěn)定運(yùn)行200h后測(cè)其電池性能曲線，然后互換燃料進(jìn)、出口位置并同時(shí)互換氧化劑的進(jìn)、出口位置，測(cè)其電池性能曲線，兩者性能差異如圖1所示，可以看出互換進(jìn)出口后，電池性能有所提高。