[實(shí)用新型]一種用于質(zhì)子交換膜電導(dǎo)率測(cè)試的夾具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720136191.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206740860U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬樹(shù)華;龍志;徐鵬遠(yuǎn);李艷凱;孫洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R27/08
• 分類(lèi)號(hào): G01R27/08;G01R1/04
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè))37240
• 代理人: 李茜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電導(dǎo)率的測(cè)試夾具，特別是涉及一種用于質(zhì)子交換膜質(zhì)子電導(dǎo)率測(cè)試的夾具，將它與電化學(xué)工作站結(jié)合，采用交流阻抗的方法進(jìn)行膜質(zhì)子、離子電導(dǎo)率的測(cè)定。

背景技術(shù)

如今，能源問(wèn)題受到了廣泛關(guān)注，燃料電池則因其高的能量利用率、低的污染排放物和安全全環(huán)保而成為新能源技術(shù)發(fā)展的重要方向。其中，質(zhì)子交換膜燃料電池因其優(yōu)良的性能而受到人們的廣泛關(guān)注并已實(shí)現(xiàn)小范圍的商業(yè)化。質(zhì)子交換膜作為電池的重要組成部分，人們就膜的不同結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響進(jìn)行了廣泛研究。在新型質(zhì)子交換膜的性能測(cè)試中，電導(dǎo)率作為一個(gè)重要的參數(shù)常常需要被快速地檢測(cè)。但是，目前的質(zhì)子交換膜電導(dǎo)率測(cè)試夾具仍有很多缺陷，如在測(cè)試過(guò)程中，質(zhì)子交換膜會(huì)出現(xiàn)水汽結(jié)露、測(cè)試設(shè)備與電極連接時(shí)造成電壓電極與膜的接觸點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)而極易發(fā)生電極間距離的改變及接觸不良等現(xiàn)象，并且大多數(shù)測(cè)試用夾具都采用鍍鎳不銹鋼鱷魚(yú)夾進(jìn)行電極與導(dǎo)線之間的連接，在此，鍍鎳不銹鋼鱷魚(yú)夾的質(zhì)量將很大程度地影響測(cè)試結(jié)果。

目前，質(zhì)子交換膜電導(dǎo)率的測(cè)試方法主要采用交流阻抗，其具體又分為兩電極法和四電極法。相對(duì)于兩電極法，四電極法具有操作方便、精確度高、對(duì)樣品尺寸無(wú)嚴(yán)格要求，并且四電極法還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，即它不需要校準(zhǔn)。所以很多科研人員都利用四電極的方法進(jìn)行質(zhì)子交換膜電導(dǎo)率的測(cè)定，但是其測(cè)試夾具中所存在的問(wèn)題依舊沒(méi)有得到很好解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服已有的技術(shù)不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、測(cè)量準(zhǔn)確性高的質(zhì)子交換膜電導(dǎo)率測(cè)試夾具。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本測(cè)試夾具采用如下技術(shù)方案：

用于質(zhì)子交換膜電導(dǎo)率測(cè)試的夾具，其特征在于夾具由上、下兩個(gè)部分構(gòu)成，上部稱為四電極固定架，包括上座及2個(gè)電壓電極固定板，上座開(kāi)有用于電壓電極的金屬絲的貫穿孔、膜平展窗和觀察窗，下部稱為質(zhì)子交換膜支撐底座，底座設(shè)置電壓電極固定接觸柱、膜平展窗、觀察窗和防水結(jié)露孔；

由鋁、銅等金屬箔，或碳布、碳紙等制成T形的電流電極，將2個(gè)T形的電流電極分別置于支撐底座上，保持電流導(dǎo)出端位于膜平展窗內(nèi)。

將質(zhì)子交換膜切割成寬10x長(zhǎng)40 mm的條狀，橫跨支撐底座的2個(gè)電壓電極固定接觸柱，安放在支撐底座的T形電流電極之上。

安放四電極固定架，用4個(gè)螺絲將上、下兩部分松散結(jié)合，手持上下兩部分保持接觸，通過(guò)膜平展窗用鑷子調(diào)節(jié)膜、使之保持平展，旋緊螺絲將上、下兩部分緊固。

將用作電壓電極的金屬絲從四電極固定架頂部的椅背與椅面相交處的貫穿孔穿過(guò)，調(diào)整金屬絲尖端與支撐底座上的兩個(gè)電壓電極固定接觸柱的圓錐形尖端相抵、對(duì)齊，安裝椅背部的電壓電極固定板1，保持圓錐形尖端與金屬絲尖端處于相抵狀態(tài)，旋緊螺絲將電壓電極緊固。

折彎電壓電極金屬絲，或調(diào)整預(yù)先已折彎的電壓電極金屬絲，蓋上電壓電極固定板2，保持圓錐形尖端與金屬絲尖端處于相抵狀態(tài)，旋緊螺絲將電壓電極進(jìn)一步緊固，然后進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)定。

上述測(cè)試夾具中四電極固定架的基本形狀為椅形，且椅背及頂部位置有螺紋孔，分別用平板固定電壓電極。

上述測(cè)試夾具中，四電極固定架中的電壓電極分別在椅背部及頂部使用電壓電極固定板1及2兩次固定。

上述測(cè)試夾具中四電極固定架中兩個(gè)電壓電極與支撐底座中的兩個(gè)電極固定接觸柱對(duì)齊、相抵。

上述測(cè)試夾具中四電極固定架中的膜平展窗與支撐底座中的膜平展窗對(duì)齊，且窗的形狀可為楔形、方形、圓柱形等。

上述測(cè)試夾具中四電極固定架上的觀察窗與支撐底座上的觀察窗對(duì)齊。

上述測(cè)試夾具中在支撐底座電極固定接觸柱前后各有一個(gè)通孔作為防水汽結(jié)露孔。

電極固定架和支撐底座通過(guò)四個(gè)螺絲將其緊固在一起，進(jìn)行電導(dǎo)率的測(cè)定。

上述測(cè)試夾具中模具的制作材料可以根據(jù)使用溫度進(jìn)行選擇，在低溫、高溫測(cè)定時(shí)選擇聚四氟乙烯、陶瓷等耐高溫絕緣材料，在中溫測(cè)定時(shí)除上述材料外，還可以選擇有機(jī)玻璃、工程塑料等。

本發(fā)明的基本原理：