[發明專利]一種燃料電池膜電極性能測試裝置及應用

在審

• 申請號: 201711373325.4
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN109946519A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 王素力;陳曦;魏偉;孫公權
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R31/385;G01R1/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種燃料電池膜電極性能測試裝置，其特征在于：包括膜電極快速安裝組件、快速加載組件、溫度控制組件；

所述快速安裝組件包括上腔體和下腔體；下腔體和上腔體相對設置，構成反應腔體；待測膜電極置于反應腔體內；

所述溫度控制組件用于控制燃料電池膜電極在反應腔體內的工作溫度；

所述快速加載組件包括加載氣缸、減壓閥、換向閥、流量閥、壓塊；氣缸經流量閥、換向閥、減壓閥與氣源相連；

壓塊置于上腔體正上方，壓塊下表面設有絕熱絕緣墊，下腔體置于底板上方，在下腔體和底板之間設有絕熱絕緣板；加載氣缸固接于保持架上，氣缸置于壓塊正上方，氣缸的活塞與壓塊固接，通過氣缸驅動壓塊上下運動，壓塊用于將氣缸推力加載到上腔體上。

2.按照權利要求1所述的測試裝置，其特征在于：

所述快速安裝組件中的上腔體為一下端面為平面的塊體，于塊體的下端面上設有凹槽；于凹槽的開口端上覆蓋有極板，極板與凹槽的開口端的四周邊緣相貼接，于極板的外露面設置有流場，于凹槽的側壁面和/或底面上設有二個通孔、或于流場入口端和出口端設有二個通孔，二個通孔分別作為燃料氣體的進氣孔和出氣孔；

所述快速安裝組件中的下腔體為一上端面為平面的塊體，于塊體的上端面上設有凹槽或流場；于凹槽的開口端覆蓋有極板，極板與凹槽的開口端的四周邊緣相貼接，于極板的外露面設置有流場，于凹槽的側壁面和/或底面上設有二個通孔、或于流場入口端和出口端設有二個通孔，二個通孔分別作為流場的氧化劑氣體的進氣孔與出氣孔；

下腔體置于上腔體下方，下腔體和上腔體的凹槽相對設置，構成反應腔體；待測膜電極置于下腔體的極板和上腔體的極板之間；

于上腔體和下腔體上分別設有性能測試孔，性能測試孔內設有一端與極板相連的引出導線。

3.按照權利要求1或2所述的測試裝置，其特征在于：

所述溫度控制組件包括加熱部件、溫度傳感器、溫度控制器；于上腔體和/或下腔體上設有加熱孔，加熱孔內設有加熱部件；于上腔體和/或下腔體上設有溫度測試孔，溫度測試孔內設有溫度傳感器；溫度傳感器通過導線與溫度控制器相連，加熱部件經溫度控制器與外電源相連，所述加熱部件、溫度傳感器及溫控器用于控制反應腔體在燃料電池膜電極的工作溫度。

4.按照權利要求1所述的測試裝置，其特征在于：

于上腔體或下腔體上設有2個以上的導向柱，于下腔體或上腔體上設有與導向柱相對應的2個以上的導向柱滑動孔。

5.按照權利要求1所述的測試裝置，其特征在于：

于待測膜電極四周邊緣和下腔體的極板之間設有密封圈和/或于待測膜電極四周邊緣和上腔體的極板之間設有密封圈。

6.按照權利要求1所述的測試裝置，其特征在于：底板置于保持架上；所述快速加載組件置于保持架上。

7.一種權利要求1-6任一所述的測試裝置的應用，其特征在于：

所述測試裝置在工作時，首先將所述快速加載組件從保持架中取出；打開所述反應腔體，將待測膜電極按導向柱導向裝入極板之間，通過所述極板對膜電極進行傳質，導電；合并反應腔體，放回保持架中；

此時，打開氣源，打開換向閥，氣缸會迅速將壓力加載與反應腔體上；通過調節流量閥可以控制氣缸加載的快慢，通過調節減壓閥可以控制腔體加載力的大小，反應腔體通過快速加載組件進行夾緊；此時，打開溫度控制組件，使反應腔體加熱到膜電極的工作溫度，同時通過進氣孔通入反應氣體，待電池穩定，通過性能測試孔引出導線進行性能測量。