[發明專利]一種評估雙極板排水能力的可視化裝置

在審

• 申請號: 202210322148.1
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114813033A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 王志強;關曉雨;常昊;陳衛;王朝云
• 申請（專利權）人: 安徽明天氫能科技股份有限公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 六安市新圖匠心專利代理事務所(普通合伙) 34139
• 代理人: 武光勇

本發明公開了一種評估雙極板排水能力的可視化裝置，涉及燃料電池技術領域；為了能夠直觀的評價流場形狀對于排水效果的影響；本裝置具體包括底板，所述底板一側外壁通過螺栓固定有透明板，底板和透明板一側外壁分別開有導氣通孔和導水通孔，導氣通孔和導水通孔內壁分別插接有導氣接頭和輸水接頭，導氣接頭外壁設置有氣體循環機構，輸水接頭外壁設置有水循環機構，底板一側外壁設置有雙極板流道，透明板一側外壁開有卡槽。本發明通過水循環機構將水噴入進水槽，隨后通過透明板觀察多孔板表面，待有氣泡生成時打開氣體循環機構，待氣體循環機構內部的流量穩定后通過透明板觀察雙極板流道的液態水的排水效果。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種評估雙極板排水能力的可視化裝置。

背景技術

燃料電池是實現碳中和、碳達峰的一個關鍵技術，對于清潔能源及環境保護起到了重要的意義。目前燃料電池技術已經具有了商業化應用的技術條件，不過還需要解決性能、耐久性以及成本等問題。其中燃料電池電堆的核心技術水熱管理是影響燃料電池成本及壽命的關鍵因素，如何有效的檢測和表征燃料電池內部水的傳遞就是提升水管理的重要步驟。

針對燃料電池電堆的核心組件，雙極板是影響電堆內部水管理的關鍵部件，其流場形狀的設計對于液態水能夠順利排出起到了重要的作用。目前對于流場排水作用的研究主要集中與仿真技術，而試驗研究較少。直接在燃料電池上進行在線檢測能夠與實際情況最為接近，一般采用中子成像技術，但是其設備復雜，成本高昂，難以起到快速迭代開發的作用。而采用其他離線表征手段難以模擬膜電極生成水的過程。本發明采用具有特征孔徑的多孔板，采用調節兩側的壓差控制液態水的滲透速度，與膜電極液態水的生成較為相似。因此，本發明開發了一種簡便易行的測試裝置，能夠直觀的評價流場形狀對于排水效果的影響。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種評估雙極板排水能力的可視化裝置。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種評估雙極板排水能力的可視化裝置，包括底板，所述底板一側外壁通過螺栓固定有透明板，底板和透明板一側外壁分別開有導氣通孔和導水通孔，導氣通孔和導水通孔內壁分別插接有導氣接頭和輸水接頭，導氣接頭外壁設置有氣體循環機構，輸水接頭外壁設置有水循環機構，底板一側外壁設置有雙極板流道，透明板一側外壁開有卡槽，卡槽一側內壁開有進水槽，卡槽內壁卡接有多孔板。

優選的：所述氣體循環機構包括導氣接頭、進氣管、壓力表、流量計、出氣管和背壓閥，導氣接頭插接于導氣通孔的內壁上，進氣管和出氣管分別插接于導氣接頭的外壁上，壓力表和流量計分別設置于進氣管的外壁上，背壓閥設置于出氣管的外壁上。

進一步的：所述底板和透明板頂部和底部外壁分別設置有夾持推盤，夾持推盤一側外壁固定有連接塊，連接塊一側外壁分別轉動連接有支撐柱和彈性伸縮桿，支撐柱底部外壁固定有安裝板，彈性伸縮桿頂部外壁固定有支撐架。

進一步優選的：所述水循環機構包括輸水接頭、循環管、進水管、水泵、水箱和排氣閥，水箱固定于安裝板的頂部外壁上循環管插接于水箱的頂部外壁上，排氣閥設置于循環管的一側外壁上，輸水接頭插接于導水通孔的內壁上，水泵設置于水箱的一側外壁上，進水管插接于水泵的輸出口上，輸水接頭一側外壁分別插接于循環管和進水管的外壁上。

作為本發明一種優選的：所述安裝板頂部外壁固定有第一限位板和第二限位板，支撐架滑動連接于第一限位板和第二限位板的外壁上，支撐架頂部外壁固定有導向框，導向框頂部外壁固定有控制面板，壓力表、流量計、水泵和排氣閥分別與控制面板電性連接。

作為本發明進一步優選的：所述導向框內壁滑動連接有配重塊，支撐架外壁固定有固定框，固定框固定于第一限位板和第二限位板的外壁上。

作為本發明再進一步的方案：所述底板和透明板一側外壁設置有密封件，支撐架頂部外壁插接有限位筒，循環管滑動連接于限位筒的內壁上。