[發明專利]固體氧化物電池在線測試裝置

有效

• 申請號: 202110028120.2
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112864421B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 倪呈圣;何德波;阮文吉;倪九派
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/04313;G01N30/02;C25B1/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

本發明公開了一種固體氧化物電池在線測試裝置，包括密封測試管、供氣裝置、檢測裝置以及測試樣品，所述測試樣品安裝于密封測試管內，所述供氣裝置包括混合加熱組件、輸送管道、定量供料組件以及載氣輸送組件，所述定量供料組件用于對混合加熱組件內部定量供料，所述載氣輸送組件用于對混合加熱組件內定量輸入載氣，所述混合加熱組件用于加熱內部物料形成反應氣并通過載氣將反應氣運載至輸送管道內，所述輸送管道延伸至密封測試管內用于將混合氣輸送至測試樣品處發生反應；本發明的測試裝置結構簡單，利于實現操作自動化，測試數據可視化、測試精準度高，效率高等優點，可以同時應用于不同模式下的性能測試。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別涉及一種固體氧化物電池在線測試裝置。

背景技術

固體氧化物電池作為一種高效、安全、清潔的新型能源轉換裝置備受各界關注。氫電極材料作為固體氧化物電池至關重要的一部分，其綜合性能直接影響整個固體氧化物電池的穩定運行；氫電極材料在電池運行狀態下測試作為材料性能表征的重要手段備受重視。由于固體氧化物電池運行時，不同氣氛條件(二氧化碳、水蒸氣、氫氣、甲烷等)對電池的法拉第效率和氫電極材料、催化活性、結構穩定、極化電阻、導電性能等有著顯著的影響，所以對測試裝備的控制氣氛條件穩定、本身密封性要求極高。

目前測試電極材料性能需要原材料混合均勻并高溫燒結；再與有機材料混合均勻后涂抹在電解質表面制備完整的單電池；采用電化學工作站測試其電流和阻抗，再根據公式計算得出電極材料的電流密度，極化電阻。在測試過程中，需要在不同氣氛條件下進行性能測試，需要重新制樣并密封；而且測試產物中需要大量的載氣(氬氣)，反應氣含量無法定量控制，導致測試氣氛不能恒定，測試得到的氣體濃度不穩定，且產氣率低。

因此需要一種固體氧化物電池在線測試裝置，使得固體氧化物電池樣品測試電解水時，不需要通入大量的氬氣作為載氣，并利于反應氣含量精確控制，使得測試氣氛恒定，測試得到的氣體濃度穩定，并提高產氣率。

發明內容

本發明的固體氧化物電池在線測試裝置，使得固體氧化物電池樣品測試電解水時，不需要通入大量的氬氣作為載氣，利于提高產生氣體的純度，減少后續工藝處理步驟；同時使得表面附近測試氣氛條件理想，特別是提高了反應氣的含量，使得內部恒溫測試條件穩定。

本發明提供了一種固體氧化物電池在線測試裝置，包括密封測試管、供氣裝置、檢測裝置以及測試樣品，所述測試樣品安裝于密封測試管內，所述供氣裝置包括混合加熱組件、輸送管道、定量供料組件以及載氣輸送組件，所述定量供料組件用于對混合加熱組件內部定量供料，所述載氣輸送組件用于對混合加熱組件內定量輸入載氣，所述混合加熱組件用于加熱內部物料形成反應氣并通過載氣將反應氣運載至輸送管道內，所述輸送管道延伸至密封測試管內用于將混合氣輸送至測試樣品處發生反應，所述檢測裝置與密封測試管內腔連通用于檢測測試樣品反應后的氣體。

進一步，所述檢測裝置為氣象色譜儀，所述氣象色譜儀與密封測試管內腔之間通過冷凝器相連。

進一步，所述定量供料組件為微量蠕動泵，所述微量蠕動泵與混合加熱組件內腔連通。

進一步，所述密封測試管包括管體、密封安裝于管體上端口的上封蓋以及密封安裝于管體下端口的下封蓋，所述上封蓋具有用于安裝測試樣品的安裝部，所述輸送管道從下至上密封穿過下封蓋直至安裝部處。

進一步，所述上封蓋包括與密封測試管上端密封連接的下基蓋以及可拆卸密封蓋于下基蓋上的上基蓋，所述上基蓋底部具有內凹形成的安裝槽，所述安裝槽與上基蓋合圍成用于安裝測試樣品的安裝部，所述下基蓋上具有內凹形成的反應槽，所述反應槽與上基蓋合圍成反應腔，所述反應腔與安裝部連通，所述下基蓋上開設有多個與密封測試管內腔連通的出氣孔，所述輸送管道上端伸至反應腔內并向上正對測試樣品。