[實用新型]燃料電池內部電流的測量裝置

有效

• 申請號: 200820219634.6
• 申請日: 2008-11-20
• 公開（公告）號: CN201382996Y
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 燕希強;侯明;梁棟;徐洪峰;侯中軍;明平文;衣寶廉
• 申請（專利權）人: 新源動力股份有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R19/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 李洪福

技術領域

本實用新型涉及燃料電池領域，具體為質子交換膜燃料電池內部電流的測量裝置。

背景技術

燃料電池是一種將燃料與氧化劑中的化學能通過電極上的電催化反應直接轉化為電能的發電裝置。它不受卡諾循環的限制，可以高效地將化學能轉化為電能。由于世界環境污染日益嚴重和能源危機的出現加強了人們對石油替代品的開發，燃料電池是最有希望成為石油的可替代產品，因此世界各國都在投巨資加大燃料電池事業的研究和開發，由于燃料電池在電動汽車上的應用，成為下一代汽車的發展方向，世界各大汽車公司也紛紛加入到燃料電池事業開發的行列，促進了燃料電池事業的快速發展，燃料電池已經進入到商業化的前夜。

隨著燃料電池事業的快速發展和商業化的推進，燃料電池的壽命和可靠性成為燃料電池向前的發展的關鍵。要想提高燃料電池的壽命和可靠性，必須了解燃料電池內部反應情況和狀態變化情況，也就是燃料電池內部電流分布情況。以便對燃料電池進行結構改進，提高燃料電池的壽命和可靠性。針對上述現有技術中所存在的問題，研究設計一種新型的燃料電池內部電流的測量裝置，從而克服現有技術中所存在的問題是十分必要的。

發明內容

鑒于上述現有技術中所存在的問題，本實用新型的目的是研究設計一種新型的燃料電池內部電流測量裝置，從而可以觀察燃料電池運行過程中內部電流分布情況，以便對燃料電池進行結構改進，提高燃料電池的壽命和可靠性。本實用新型是用鑲嵌子集流塊的有機玻璃板作為集流板，子集流塊與有機玻璃板一面保持同一水平面，在有機玻璃板和子集流塊表面刻有用于氣體流動的溝槽和密封溝槽，利用該集流板組裝成電池。子集流塊背面與電流輸出的導線相連，導線上裝有電流互感元件。本實用新型所述的集流板中鑲嵌子集流塊個數可以是幾個，也可以是幾十個。本實用新型所述的有機玻璃板也可以使用其它的工程塑料板，如聚甲醛板、聚碳酸酯板、聚砜板等。本實用新型所述的集流板也可以用作電池的端板。本實用新型所述的集流板也可以用作電池的流場板。本實用新型所述的集流板帶有氣體流動的溝槽的一面也帶有密封溝槽。

本實用新型通過將多個子集流塊鑲嵌到一塊有機玻璃板上，在有機玻璃板和子集流塊表面刻上用于氣體流動的溝槽和密封溝槽，利用帶子集流塊的集流板組裝成電池，用導線從子集流塊單獨引出進行集流，各子集流塊導線上安裝電流互感元件。用電流互感元件測量電池運行過程中，各子集流塊上通過的電流和電流變化。根據電池內部電流分布和變化情況，觀察電池內部反應狀況，發現問題，改進電池結構，提高電池的運行壽命和可靠性。促進燃料電池的商業化發展。其具體工作步驟如下：

A、將多個子集流塊鑲嵌到有機玻璃板上作為燃料電池的集流板，再將鑲有子集流塊的有機玻璃板表面磨平，使子集流塊和有機玻璃板一面保持同一水平面，在該表面刻上用于氣體流動的溝槽和密封溝槽，子集流塊背面與電流輸出的導線相連，在導線上安裝用于測量電流的電流互感元件。

B、利用該集流板組裝成電池。

C、將燃料電池至于燃料電池評價裝置上運行，利用電流互感元件測量燃料電池運行過程中各子集流塊上通過的電流大小和變化。

通過該裝置可以直觀地觀察到電池內部電流分布和變化，有效的獲悉電池內部反應情況，發現電池存在的問題，從而改進電池組結構，提高電池組的運行壽命和可靠性。促進燃料電池的商業化發展。本實用新型具有結構新穎、方法簡單、經濟實用等特點，并具有積極的社會效益和顯著的經濟效益。

附圖說明

本實用新型共有4張附圖，其中：

圖1是燃料電池內部電流測量的集流板結構示意圖；

圖2是用于測量電池內部電流的子集流塊結構示意圖；

圖3是不同化學計量比時的電池內部電流分布圖；

圖4是加載過程中電池內部各處電流變化圖。

圖中：1、集流板??2、子集流塊??3、氣體流動的溝槽??4、密封溝槽??5、電流輸出導線??6、電流互感元件。

具體實施方式

本實用新型的具體實施例如附圖所示，附圖1所示是在一塊有機玻璃板上鑲嵌20個子集流塊2作為集流板1，并在子集流板2和有機玻璃板表面磨平后刻上用于氣體流動的溝槽3和密封溝槽4，利用該集流板1組裝成電池。附圖2子集流塊2背面與電流輸出導線5連接，電流互感元件6安裝在子集流塊2背面電流輸出導線5上，通過電流互感元件6測量電池運行過程中各子集流塊2上通過的電流和電流變化。其具體工作步驟如下：