[發明專利]集流體和膜電極參數測量夾具

有效

• 申請號: 202110497834.8
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN112993292B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 曾箐雨;常磊;周明正;潘昱軒;王寶麗;翟博文;徐敏;陳沫涵;王小惠;張榮尊
• 申請（專利權）人: 國家電投集團氫能科技發展有限公司
• 主分類號: H01M8/0202
• 分類號: H01M8/0202;H01M8/1004;G01R1/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廉世坤

本發明提供一種集流體和膜電極參數測量夾具，集流體包括：插裝部、延伸部（403）以及第一導流部（45）；所述插裝部具有承壓面（404）和施壓面（405），所述施壓面（405）上形成有集流體流道（41）；所述延伸部（403）連接所述插裝部；所述第一導流部（45）形成于所述延伸部（403），用于連接測量儀器。該集流體可用于燃料電池或者膜電極參數測量夾具中，其具有插裝方便，集流效果穩定的優點。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種集流體和膜電極參數測量夾具。

背景技術

燃料電池是不經過燃料燃燒，通過電化學反應連續把燃料和氧化劑化學能直接轉換成電能的發電裝置，具有高效、清潔、低噪音及比功率高等優點。其中質子交換膜燃料電池（PEMFC）由于其突出的優點及廣泛的應用前景發展尤為迅速。

目前，PEMFC電池組以多節單池按壓濾機方式組裝，在滿足大功率PEMFC需求時，需要提高工作電流密度。這要求燃料電池單池具有較大的面積，以減少并聯的燃料電池組的個數，從而降低成本且便于電池組管理。相同操作和工藝條件下，單電池面積越大，電流密度分布越不易均勻，電池的性能下降就越多。

電極各處電流密度分布不均勻將導致反應物及催化劑利用率低，液態水在陰極的累積會導致電極水淹現象，增大擴散層、催化層的傳質阻力,同時使質子膜局部溶漲降低電池效率，甚至引起電池內部腐蝕或出現反極現象，縮短電池壽命。電池局部工作電流密度過高時，若電池排熱系統不能及時將產生的過量廢熱排出，將引起電極局部溫度升高出現熱點，嚴重時將會使質子交換膜熔化擊穿。所以，解決電池內電流密度分布與熱分布不均，確保電極各處均能得到充足的反應氣供應和加強電池內部水、熱管理是現有技術亟待解決的關鍵問題之一。

集流體，是指匯集電流的結構或零件，在燃料電池中也有設置，其功用主要是將電池活性物質產生的電流匯集起來以便形成較大的電流對外輸出，因此集流體應與活性物質充分接觸，并且內阻應盡可能小為佳。相關技術中的集流體均為平板狀，而對于一個膜電極分區設置多個子電池的燃料電池或者夾具難以應用。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的實施例提出一種集流體，包括：插裝部、延伸部以及第一導流部；

所述插裝部具有承壓面和施壓面，所述施壓面上形成有集流體流道；

所述延伸部連接所述插裝部；

所述第一導流部形成于所述延伸部，用于連接測量儀器。

該集流體可用于燃料電池或者膜電極參數測量夾具中，其具有插裝方便，集流效果穩定的優點。

在一個實施例中，所述承壓面和所述施壓面平行，所述延伸部連接于所述承壓面的局部區域。

在一個實施例中，所述插裝部包括第一插裝部和第二插裝部，所述第一插裝部連接所述第二插裝部；

所述施壓面位于所述第一插裝部，所述承壓面位于所述第二插裝部，所述延伸部連接所述第二插裝部。

在一個實施例中，所述第二插裝部與所述第一插裝部形成臺階結構，并在所述第二插裝部形成第二臺階面，所述第二臺階面平行于所述施壓面。

在一個實施例中，所述第一插裝部上套設有密封墊片，所述密封墊片貼附于所述第二臺階面。

在一個實施例中，所述延伸部開設有第一測溫孔，所述第一測溫孔從所述延伸部外端依次穿過所述延伸部、第二插裝部，并到達所述第一插裝部。

在一個實施例中，所述第一插裝部、第二插裝部以及延伸部的形狀均為長方體結構；

并且/或者，

所述第一插裝部、第二插裝部以及延伸部一體成型。