[發(fā)明專利]燃料電池膜電極快速測試設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910964257.1
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110611114A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 朱鳳鵑;申欣明
• 申請（專利權）人: 上海唐鋒能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/1004
• 分類號: H01M8/1004;H01M8/04313;G01B21/02;G01L1/00;G01N27/00;G01R31/385
• 代理公司: 31334 上海段和段律師事務所
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發(fā)明燃料電池膜電極快速測試設備，包括性能檢測系統(tǒng)和在線裝配系統(tǒng)；其中性能檢測系統(tǒng)包括：陰陽極氣體供應子系統(tǒng)，陰陽極氣體供應子系統(tǒng)的進氣端連接外部氣源；加濕子系統(tǒng)，加濕子系統(tǒng)的進氣端與陰陽極氣體供應子系統(tǒng)的出氣端連通，加濕子系統(tǒng)的出氣端與在線裝配系統(tǒng)的進氣端連通；冷卻子系統(tǒng)，冷卻子系統(tǒng)的冷卻進口和冷卻出口端分別與在線裝配系統(tǒng)的冷卻出口和冷卻進口端連通；電子負載，電子負載與在線裝配系統(tǒng)電連接。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：將膜電極測試夾具與燃料電池測試臺結合起來。被測膜電極可以直接在測試臺中進行組裝，還可以在線改變膜電極組裝壓力并監(jiān)測膜電極組裝位移變化，省去多次拆卸安裝過程，使得效率得到提升。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于燃料電池膜電極快速測試設備，具體地說是一種用于燃料電池測試平臺在線快速測試膜電極的設備。

背景技術

燃料電池是一種能夠將燃料和氧化劑的化學能直接轉化成電能的發(fā)電裝置。無論是進行工業(yè)生產還是科學研究，都要對燃料電池進行測試。膜電極是燃料電池工作的關鍵結構，對膜電極性能的測試也是燃料電池測試中重要的一環(huán)。對膜電極的測試，要先將膜電極放入設計好的夾具中預先進行組裝，使用螺桿配合壓機等組裝成為單電池，然后再用燃料電池測試臺進行測試，過程比較繁瑣。因此如若將單電池的組裝與燃料電池測試臺結合為一個平臺，將會大大提高測試效率。

在燃料電池的測試當中，對于膜電極來說，往往需要實現的測試任務包括：1)膜電極活化并且實現全電流標準工況下的性能測試，同時在線膜電極電化學阻抗測試，以極化曲線來表征膜電極性能；2)在H₂/N₂條件下以循環(huán)伏安法測量MEA活性面積和氫氣滲透率；3)在H₂/O₂條件下測試MEA氧還原反應活性。實現這些測試則需要測試設備包含以下結構：陰陽極氣體供應子系統(tǒng)、電堆冷卻子系統(tǒng)、加濕子系統(tǒng)、背壓控制子系統(tǒng)、電化學工作站。除此之外，在膜電極測試之前，還要先用測試夾具將被測膜電極組裝為單電池。測試夾具結構包括端板、集流板、陰陽極板、螺栓。測試夾具可以提供陰陽極氣體流道、冷卻水流道，并且提供與測試臺連接的陰陽極氣體接口、冷卻水接口、電流輸出接口。組裝過程需要將膜電極以及測試夾具所有結構層疊在一起，利用壓機施加壓力協助組裝，并最終用螺栓來保證組裝的壓力形成單電池。有時對于膜電極的測試來說，單電池組裝力的大小和組裝位移也有不同要求，因此傳統(tǒng)的組裝單電池與電池測試分開進行過程比較繁瑣、消耗時間較長。

如現有技術，中國專利《一種燃料電池膜電極性能測試裝置及應用》(公開號：109946519A)公開了一種燃料電池膜電極的性能測試裝置，包括電極快速安裝組件、快速加載組件，以及溫度控制組件。所述電極快速安裝組件用于待測膜電極的快速安裝，所述快速加載組件用于為待測膜電極快速提供指定壓力，所述溫度控制組件用于為膜電極提供指定的反應溫度。待膜電極壓力、溫度達到指定溫度時，可以通入反應氣體，測量膜電極性能。

綜上所述對于燃料電池膜電極測試，傳統(tǒng)的膜電極性能測試步驟復雜，造成了很多不必要的資源浪費。

發(fā)明內容

針對現有技術中的缺陷，本發(fā)明目的在于提供一種解決上述技術問題的燃料電池膜電極快速測試設備。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種燃料電池膜電極快速測試設備，包括性能檢測系統(tǒng)和在線裝配系統(tǒng)；其中

所述性能檢測系統(tǒng)包括：

陰陽極氣體供應子系統(tǒng)，所述陰陽極氣體供應子系統(tǒng)的進氣端連接外部氣源；

加濕子系統(tǒng)，所述加濕子系統(tǒng)的進氣端與所述陰陽極氣體供應子系統(tǒng)的出氣端連通，所述加濕子系統(tǒng)的出氣端與所述在線裝配系統(tǒng)的進氣端連通；

冷卻子系統(tǒng)，所述冷卻子系統(tǒng)的冷卻進口和冷卻出口端分別與所述在線裝配系統(tǒng)的冷卻出口和冷卻進口端連通；

電子負載，所述電子負載與所述在線裝配系統(tǒng)電連接。