[发明专利]一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法

权利要求书

1.一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法，其特征在于：所述燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法包括如下步骤：

S1、根据燃料电池固定电流密度条件下，由金属双极板涂层腐蚀造成的电压衰减量占电池初始状态输出电压比例来确定金属双极板涂层寿命终结点；

S2、根据燃料电池实际运行环境中关键腐蚀介质及燃料电池运行工况电位变化特征，模拟燃料电池实际运行工况，开展金属双极板涂层外部离线加速测试实验；

S3、开展电堆在线测试实验，通过外部离线与电堆在线测试后的金属双极板涂层性能分析表征，建立金属双极板涂层外部离线加速测试与实堆在线测试时间之间的映射关系；

S4、根据金属双极板涂层在外部离线加速测试条件下达到寿命终结点所需的外部离线加速测试时间及外部离线加速测试与电堆在线测试时间之间的映射关系，计算金属双极板涂层在达到寿命终结点时实堆服役时间，预测金属双极板涂层的寿命。

2.根据权利要求1所述一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法，其特征在于：在步骤S1中，所述电压衰减量占电池初始状态下输出电压比例为10％。

3.根据权利要求1所述一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法，其特征在于：在步骤S1中，所述金属双极板涂层腐蚀造成的电压衰减量为金属双极板接触电阻与析出金属离子浓度产生的电压损失量。

4.根据权利要求3所述一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法，其特征在于：所述析出金属离子浓度为析出金属离子进入膜电极中的浓度。

5.根据权利要求1所述一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法，其特征在于：在步骤S2中，所述金属双极板涂层外部离线加速测试实验采用三电极电化学测量系统，通过极化电位控制模拟燃料电池运行工况电位变化特征，使用燃料电池实际运行环境中腐蚀介质组成的腐蚀溶液进行电化学测试。

6.根据权利要求5所述一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法，其特征在于：所述模拟燃料电池运行工况电位变化特征包括但不限于燃料电池实际运行过程中高低极化电位、持续时间。

7.根据权利要求5所述一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法，其特征在于：所述燃料电池实际运行环境中腐蚀介质包括但不限于H₂SO₄、H₂O₂、HF。

8.根据权利要求5所述一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法，其特征在于：所述腐蚀溶液的酸碱值为3-5，所述腐蚀溶液的浓度为0.1-100ppm。

9.根据权利要求5所述一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法，其特征在于：所述电化学测试的时间由金属双极板涂层外部离线测试加速因子大小决定，所述金属双极板涂层外部离线测试加速因子通过电化学测试温度、腐蚀溶液中各离子浓度进行控制。

10.根据权利要求5所述一种燃料电池金属双极板涂层寿命预测方法，其特征在于：所述电化学测试温度为60-95℃，电化学测试的时间小于200h，金属双极板涂层外部离线加速测试实验时间小于100h；优选的，电化学测试温度为80℃。