[发明专利]一种熔融碳酸盐燃料电池的性能诊断方法

权利要求书

1.一种熔融碳酸盐燃料电池的性能诊断方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

（1）判断熔融碳酸盐燃料电池偏铝酸锂隔膜、碳酸盐电解质及电极之间是否满足下面的匹配关系：

γccosθcDc=γecosθeDe=γacosθaDa]]>

式中：D_c为阴极的孔径，D_e为隔膜的孔径，D_a为阳极的孔径，γ_c为阴极的固液相之间的界面张力，γ_e为隔膜的固液相之间的界面张力，γ_a为阳极的固液相之间的界面张力，θ_c为阴极的固液相之间的接触角，θ_e为隔膜的固液相之间的接触角，θ_a为阳极的固液相之间的接触角；

（2）测量熔融碳酸盐燃料电池升温烧结过程中的漏气量与窜气量，判断在室温至450℃期间，电池是否有5％～20％的漏气量，同时判断电池阴阳两极之间是否处于窜气状态且窜气量在40％～60％之间，并且随着温度的上升，漏气量与窜气量呈逐渐下降的趋势；

（3）测量电池开路电压，判断当电池升温至500℃以后，电池的开路电压是否呈缓慢上升趋势，并最终稳定在1.0V～1.2V之间；

如果上述三个判断环节中，有一个或者一个以上结论为否，则说明组装的电池是失败的，只有三个判断环节结论均为是，电池的性能才有所保障。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，当熔融碳酸盐燃料电池的阳极孔径为3～7μm，孔隙率为60％～70％，阴极孔径为7～10μm，孔隙率为70％～80％时，偏铝酸锂隔膜的孔径在0.1～1μm，孔隙率为50％～60％，MCFC的碳酸盐电解质与偏铝酸锂隔膜固含量的质量比为0.9～1.5时才有可能使电池达到良好性能。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述电极孔径由压汞法进行测定，而隔膜孔径的获取方式是：先通过公式计算其烧结后的孔隙度，然后得到其孔径，式中：ε_c为烧结后隔膜的孔隙度，ε₀为隔膜烧结前的孔隙度，α为孔隙度函数，α=0.0185+0.183ε；e_c为压缩应变，e_c=ln(H₀/H），H₀、H分别为隔膜烧结前后的厚度。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述步骤（2）中漏气量的测量方法是：给电压一定的组装压力，使得电池阴极的尾气排放量是进气量的80％～95％，从而使得一定量的进气从电池密封面出泄漏掉，该泄漏掉的进气的量即为漏气量；窜气量的测量方法是：关闭阴极的进气和阳极的尾气排放阀门，测量阴极和阳极的尾气排放量，二者之比即为窜气量。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述步骤（2）中漏气量的测量方法是：给电压一定的组装压力，使得电池阳极的尾气排放量是进气量的80％～95％，从而使得5％～20％的进气从电池密封面出泄漏掉，该泄漏掉的进气的量即为漏气量；窜气量的测量方法是：关闭阳极的进气和阴极的尾气排放阀门，测量阴极和阳极的尾气排放量，二者之比即为窜气量。