[發明專利]一種膜電極組件生產質量快速抽檢方法

有效

• 申請號: 202011046034.6
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112349934B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 詹明;胡旦;肖飛虎;胡志忠;夏豐杰
• 申請（專利權）人: 武漢船用電力推進裝置研究所（中國船舶重工集團公司第七一二研究所）
• 主分類號: H01M8/04537
• 分類號: H01M8/04537;G01N27/48;G01R31/00
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

1.一種膜電極組件生產質量快速抽檢方法，其特征在于：包括如下步驟

步驟1，從生產的膜電極組件中取出待檢品，配合由夾持待檢品的陽極密封件（12）、陰極密封件（11）、依次設置在陽極密封件（12）外側的陽極流場板（13）、陽極電極片（14）、緊固件一（15）和依次設置在陰極密封件（11）外的陰極流場板（16）、陰極電極片（17）和緊固件二（18）組成的極板夾緊工裝按滿足膜電極活性區域壓縮率為10%～30%的裝配組裝應力組裝成單節燃料電池，并連接于單節燃料電池檢測裝置；

步驟2，將單節燃料電池陰極作為工作電極、陽極作為對電極和參比電極，通入陽極氣體和陰極氣體，將電池升溫到65～95℃，通過任選其一的方式完成以下測試步驟：

步驟21，通過線性掃描伏安法測量膜電極組件的氫滲透電流密度和膜短路阻抗；

步驟22，通過循環伏安法測量膜電極組件的電化學活性面積；

步驟23，測量膜電極組件的開路電位；

對三個步驟進行合格判斷，全部指標合格則最終判斷為合格，否則為不合格。

2.根據權利要求1所述的一種膜電極組件生產質量快速抽檢方法，其特征在于，所述的陰極電極片和陽極電極片表面有2～20nm的金屬鍍層，所述的金屬為金、銀、釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑、鈦、鉻、鎢、鎳、鋁、銅、鈷、釩中的一種或多種。

3.根據權利要求2所述的一種膜電極組件生產質量快速抽檢方法，其特征在于，所述的鍍層加工工藝為電鍍、化學鍍、復合鍍、滲鍍、熱浸鍍、真空蒸鍍、噴鍍、離子鍍、濺射中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的一種膜電極組件生產質量快速抽檢方法，其特征在于，所述步驟1中的單節燃料電池檢測裝置包括一體化控制單元、氣體控制單元、電池溫度控制單元、電化學測量模塊；所述的一體化控制單元采用可視化交互操作方式進行氣體控制、電池溫度控制和電化學測量控制，所述的氣體控制單元分別對陽極氣體和陰極氣體的種類、流量、壓力和溫濕度進行控制，所述的電池溫度控制單元控制單節燃料電池溫度，所述的電化學測量模塊實施線性掃描伏安法測試、循環伏安法測試和開路電位測試。

5.根據權利要求1所述的一種膜電極組件生產質量快速抽檢方法，其特征在于，所述步驟21和步驟22中的陽極氣體為氫氣和氮氣的混合氣體，氫氣體積比為x，無量綱，其中0.5≤x＜1，氣體流量S～5S NL/min，氣體濕度為50%～100%RH，其中S為膜電極組件的活性面積；所述的陰極氣體為氦氣和氮氣的混合氣體，氦氣體積比為x，無量綱，其中0＜x＜1，氣體流量S～10S NL/min，氣體濕度為50%～100%RH，其中S為膜電極組件的活性面積。

6.根據權利要求1所述的一種膜電極組件生產質量快速抽檢方法，其特征在于，所述步驟23中的陽極氣體和陰極氣體分別為氫氣和空氣，流量分別S～5S NL/min和S～10S NL/min，濕度分別為50%～100%RH和50%～100%RH，壓力分別為0～100kPa和0～100kPa而且陽極氣體壓力大于陰極氣體壓力，壓力差為10～60kPa，其中S為膜電極組件的活性面積。

7.根據權利要求1所述的一種膜電極組件生產質量快速抽檢方法，其特征在于，所述步驟21中的線性掃描伏安法的掃描電位區間-0.1～0.9V（vs. SHE），掃描速率為1～50mV/s。

8.根據權利要求1所述的一種膜電極組件生產質量快速抽檢方法，其特征在于，所述步驟22中的循環伏安法的掃描電位區間-0.2～1.1V（vs. SHE），掃描速率為1～50mV/s。