Hidrogenia

Procedimientos de activación del conjunto de electrodos de membrana (MEA)

¿Por qué es necesario un procedimiento de activación o rodaje para un conjunto de electrodo de membrana (MEA)? Una razón importante para realizar un procedimiento de activación o rodaje es humedecer adecuadamente la porción de membrana del MEA que se secó durante la etapa de prensado en caliente de la producción del conjunto de electrodo de membrana (MEA). Los MEA no funcionarán bien si no están completamente humidificados (consulte el artículo: ¿Por qué es importante el control de la humedad en una pila de combustible?).
¿Cómo humedezco un conjunto de electrodos de membrana (MEA)?
Puede rehumedecer el MEA sumergiéndolo en agua desionizada. Tenga en cuenta que la membrana se expande a medida que se hidrata, por lo que es posible que vea cierta delaminación del electrodo de difusión de gas (GDE) de la membrana si está utilizando un MEA de 5 capas que tiene el GDE adherido. . Esto no debería afectar significativamente el rendimiento y aún puede instalar el MEA en su pila o celda de prueba incluso si algunas partes están ligeramente delaminadas.
El otro método para humidificar el MEA es instalarlo en la pila o celda de prueba y luego ejecutar un proceso de asentamiento en el que se opera periódicamente en modo sin aire. Opere normalmente (con una carga adecuada aplicada) y luego cierre el flujo en el lado de aire/oxígeno hasta que la energía caiga significativamente y comience a estabilizarse (alrededor de 5 minutos). Luego reintroduzca el flujo de aire/oxígeno hasta que la potencia aumente y se estabilice nuevamente. Repita esto según sea necesario hasta que no haya más mejoras en el rendimiento.
El otro método para humidificar el MEA es instalarlo en la pila o celda de prueba y luego ejecutar un proceso de asentamiento en el que se opera periódicamente en modo sin aire. Opere normalmente (con una carga adecuada aplicada) y luego cierre el flujo en el lado de aire/oxígeno hasta que la energía caiga significativamente y comience a estabilizarse (alrededor de 5 minutos). Luego reintroduzca el flujo de aire/oxígeno hasta que la potencia aumente y se estabilice nuevamente. Repita esto según sea necesario hasta que no haya más mejoras en el rendimiento.
Procedimiento de activación del conjunto de electrodos de membrana
El procedimiento de puesta en marcha para un nuevo conjunto de electrodos de membrana de celda de combustible MEA puede variar algo de una aplicación a otra. Lo importante en cualquier entorno de investigación o producción es ser coherente con el procedimiento de rodaje que se utiliza. La forma en que se asienta inicialmente el MEA puede tener efectos duraderos en el rendimiento final del MEA. Los procedimientos publicados varían en detalles, pero casi todos siguen una secuencia similar:
Puesta en marcha inicial
Ciclos de carga Actuación final
El Consejo de Pilas de Combustible de EE. UU. (USFCC) publicó un estándar para pruebas de celdas individuales que incluye procedimientos de asentamiento específicos.
Combustible: Hidrógeno, 1.2 Stoich, 100% RH
Oxidante: Aire, 2.0 Stoich, 100% RH
Temperatura (ºC): 80
Presiones (psig): 25
Puesta en marcha inicial: según sea necesario para alcanzar los 80 °C
Paso 1 del ciclo (realizar una vez): mantenga presionado 0,6 V durante 60 minutos
Paso 2 del ciclo (realice 9 veces): Mantenga 0,7 V durante 20 minutos, luego mantenga 0,5 V durante 20 minutos
Operación de corriente constante: Mantener a 200 mA/cm2 durante 720 minutos (12 horas)
Verifique el estado de adaptación repitiendo la secuencia de la curva de polarización tres veces, o según sea necesario, para garantizar que la celda esté adaptada. Permanezca en cada paso de la secuencia durante 20 minutos. La celda se considera rota cuando se registra una desviación inferior a 5 mV con respecto a la curva de polarización anterior a 800 mA/cm². Se debe respetar un período de espera de 10 minutos entre curvas de polarización. Durante este período, devuelva los caudales de gas al equivalente de 10 estoicos a 200 mA/cm² y ajuste la corriente a 800 mA/cm².
Además, no olvide consultar nuestros conjuntos de electrodos de membrana estándar aquí. Si desea una cotización para un conjunto de electrodo de membrana personalizado, comuníquese con uno de nuestros especialistas en celdas de combustible.