[发明专利]一种中低温固体氧化物燃料电池的性能测试方法

摘要

本发明是一种中低温固体氧化物燃料电池的性能测试方法，基于利用电子负载作为电测量设备的测试，具体可分为如下步骤：1)测试前准备工作；2)电池的活化及电流扫描上限的确定；3)快速恒电流扫描(瞬态性能快速测试)；4)慢速恒电流扫描(准稳态性能测试)；5)进一步的电流扫描测试；6)稳态极化测量；7)实验数据的处理。本方法强调了燃料电池测量过程中稳态的保持及测试条件的详细记录这两个要点。使用本方法可以准确、简单、高效、直观的对各种不同固体氧化物燃料电池性能进行评价，测试得到的数据全面，可以更好的反映燃料电池的实际工作性能。

主权项

1.一种中低温固体氧化物燃料电池的性能测试方法，其特征在于，该测试方法基于以电子负载为电测量设备的测试，包括以下步骤：/n1)测试前准备工作：将燃料电池固定并置于设定的温度环境下，并进行10至30分钟的预热，其目的在于使电池温度稳定；从电池的两极引出导线并与电子负载设备相连接，再通入氢气或碳氢燃料以及空气或氧气，气体流量由流量计进行测量及控制；/n2)电池的活化及电流扫描上限的确定：在通入燃料之后的一段时间内燃料电池是不稳定的，因而需要使燃料电池先在较小的电流密度下工作一段时间直到稳态，待电池电压达到稳定之后，将电子负载切换至定电流模式，测量出燃料电池的短路电流；测得的短路电流可用于为恒电流扫描提供电流上限的参考值；/n3)快速恒电流扫描即瞬态性能快速测试：待电池性能稳定之后，以小于10秒的时间为时间间隔，将之前得到的短路电流作为电流上限值，0.1～0.5安培为电流步进值对燃料电池进行快速度的电流扫描，从而得到相关的电流-电压测量数据；/n4)慢速恒电流扫描即准稳态性能测试：在完成第3)步中的快速恒流扫描过程之后，为了消除电流变化时燃料电池内部传质、能量传递因素的影响，从而保证电池的稳态运行，采用阶梯步进扫描程序以300秒以上的时间间隔对燃料电池进行测试，电流上限值及电流步进值的大小同第3)步，从而得到该条件下的燃料电池电流-电压数据；/n5)进一步的电流扫描测试：为了保证测量真正克服时间常数的影响并达到稳态，在完成300秒恒电流扫描后，继续增加扫描的时间间隔，直至测量结果不再受扫描速度的变化而变化为止，到此就已经得到了一组接近稳态性能的燃料电池性能数据；/n6)稳态极化测量：为了验证第4)、5)步中所得结果的准确性，继续对燃料电池进行稳态测量，利用电子负载设备使受测燃料电池在大于100个小时的长时间下保持恒电流状态，并记录得到的实验数据；/n7)实验数据的处理：通过以上实验得到的各个数据需要处理成折线图形式的j-V曲线图，其中以电流密度j为横坐标，电压V为纵坐标，从而反映燃料电池工作电压在不同电流密度的变化，或根据所得数据计算出各个不同电流值所对应的功率密度，更为直观的确定电池的性能。/n