毫克级燃料电池催化剂测试夹具及测试夹具套装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种毫克级燃料电池催化剂测试夹具及测试夹具套装。所述毫克级燃料电池催化剂测试夹具包括夹具基体，所述夹具基体表面设置有两条以上曲线形流道，所述两条以上曲线形流道彼此独立设置且均与所述夹具基体上的流体入口和流体出口连通。本实用新型专利技术提供的毫克级燃料电池催化剂的测试夹具套装，结构简单且更加紧凑、其空间体积小；以及，并行设置的两条以上曲线形流道降低了流道内的气体流速，提高了测试夹具的安全性能；另外，集电体与加热元件导热连接，集电体的表面积大，进而提高了加热时的均匀性。

Mg level fuel cell catalyst test fixture and test fixture set

【技术实现步骤摘要】
毫克级燃料电池催化剂测试夹具及测试夹具套装
本技术涉及一种测试夹具，特别涉及一种毫克级燃料电池催化剂测试夹具及测试夹具套装，属于测试设备

技术介绍
燃料电池乘用车(FCV)的普及，需要攻克的技术瓶颈之一，是如何在保证电堆(fuelcellstack)性能(活性和稳定性)的前提下，将Pt族贵金属的用量控制在5～10g/车。解决方案之一，即是开发低铂金先进催化剂，并用之代替现有的Pt/C催化剂。开发低铂金纳米先进催化剂的初始阶段，每批次合成之量基本低于50mg级/批次。于是，此阶段，催化剂的性能表征，主要依赖于半电池(halfcell)水溶液中的RDE(rotatingdiskelectrode)测试，用于算出催化剂在0.9V(vsRHE)的质量活性(Massactivity，MA)。但是，根据现有技术和实验数据表明RDE的结果很难准确并客观地反映催化剂在实际电池中的性能，于是，越来越多的研发人员主张在催化剂的开发初期，就用膜电极(membraneelectrodeassembly，MEA)来表征催化剂的电化学性能。目前，国内针对氢燃料电池singlecell的测试夹具设计很单一，其结构如图1所示，其主要是针对整个电池进行测试，其外观尺寸是10x10cm，流道设计采用单条蛇形流道(serpentine)，此种设计，主要适用于5x5cm2以上的MEA面积，而制备5x5em2的MEA，通常的方法(刮涂，喷涂，转印)需要至少500mg的催化剂，所以，需要设计专用的1x1cm的夹具，用于评价50mg级产量的催化剂的MEA性能。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种毫克级燃料电池催化剂测试夹具及测试夹具套装，以克服现有技术的不足。为实现前述技术目的，本技术采用的技术方案包括：本技术实施例提供了一种毫克级燃料电池催化剂测试夹具，包括夹具基体，所述夹具基体表面设置有两条以上曲线形流道，所述两条以上曲线形流道彼此独立设置且均与所述夹具基体上的流体入口和流体出口连通。在一些较为具体的实施方案中，所述夹具基体表面设置有三条以上彼此独立的曲线形流道。在一些较为具体的实施方案中，所述曲线形流道为蛇形流道。在一些较为具体的实施方案中，所述两条以上曲线形流道彼此并行设置。在一些较为具体的实施方案中，所述两条以上曲线形流道的面积之和在4cm2以下。进一步的，所述两条以上曲线形流道的面积之和在1cm2以下。进一步的，所述夹具基体上设置的流体入口和流体出口均为一个。本技术实施例还提供了一种燃料电池催化剂测试夹具套装，其包括所述的毫克级燃料电池催化剂测试夹具。进一步的，所述套装包括两个所述的测试夹具，所述两个测试夹具具有所述曲线形流道的表面彼此相对设置，待测试元件设置在该两个具有所述曲线形流道的表面之间，同时所述两个测试夹具还分别与两个集电体电连接。进一步的，所述集电体还与加热元件导热连接。与现有技术相比，本技术提供的毫克级燃料电池催化剂测试夹具及测试夹具套装，结构简单且更加紧凑、其空间体积小；以及，并行设置的两条以上曲线形流道降低了流道内的气体流速，提高了测试夹具的安全性能；另外，集电体与加热元件导热连接，集电体的表面积大，进而提高了加热时的均匀性。附图说明图1是现有技术中一种测试夹具的结构示意图；图2是本技术一典型实施案例中一种燃料电池催化剂测试夹具套装的结构示意图；图3是本技术一典型实施案例中曲线形流道的结构示意图；图4是本技术一典型实施案例中一种燃料电池催化剂测试夹具的结构示意图；图5是本技术一典型实施案例中一种燃料电池催化剂测试夹具的俯视图；图6是本技术一典型实施案例中一种燃料电池催化剂测试夹具的侧视图。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本技术实施例提供了一种毫克级燃料电池催化剂测试夹具，包括夹具基体，所述夹具基体表面设置有两条以上曲线形流道，所述两条以上曲线形流道彼此独立设置且均与所述夹具基体上的流体入口和流体出口连通。在一些较为具体的实施方案中，所述夹具基体表面设置有三条以上彼此独立的曲线形流道。在一些较为具体的实施方案中，所述曲线形流道为蛇形流道。在一些较为具体的实施方案中，所述两条以上曲线形流道彼此并行设置。在一些较为具体的实施方案中，所述两条以上曲线形流道的面积之和在4cm2以下。进一步的，所述两条以上曲线形流道的面积之和在1cm2以下。进一步的，所述夹具基体上设置的流体入口和流体出口均为一个。本技术实施例还提供了一种燃料电池催化剂测试夹具套装，其包括所述的毫克级燃料电池催化剂测试夹具。进一步的，所述套装包括两个所述的测试夹具，所述两个测试夹具具有所述曲线形流道的表面彼此相对设置，待测试元件设置在该两个具有所述曲线形流道的表面之间，同时所述两个测试夹具还分别与两个集电体电连接。进一步的，所述集电体还与加热元件导热连接。如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。请参阅图2-图6，一种燃料电池催化剂测试夹具套装，其包括两个相对设置的毫克级燃料电池催化剂测试夹具1，测试夹具1包括夹具基体，所述夹具基体表面设置有两条以上曲线形流道11，所述两条以上曲线形流道彼此独立设置且均与所述夹具基体上的流体入口12和流体出口13连通，两个测试夹具1具有所述曲线形流道的表面彼此相对设置，待测试元件(例如电池)4设置在该两个具有所述曲线形流道的表面之间，同时所述两个测试夹具1还分别与两个集电体2电连接，集电体2还与加热元件3导热连接。其中，所述的曲线形流道可以是蛇形流道，两条以上曲线形流道彼此并行设置，且两条以上曲线形流道的面积之和在4cm2以下，优选为1cm2以下。本技术提供的毫克级燃料电池催化剂测试夹具套装，结构简单且更加紧凑、其空间体积小；以及，并行设置的两条以上曲线形流道与同一进气口和同一出气口连通(如图3中所示的箭头指向为气流的流动方向)，将由进气口进入的气流被分流至不同的流道最后由出气口排出，多个流道降低了流道内的气体流速，提高了测试夹具的安全性能；另外，集电体与加热元件导热连接，集电体的表面积大，进而提高了加热时的均匀性。其中，本技术提供的毫克级燃料电池催化剂测试夹具套装主要用于评价50mg级及以下产量的催化剂的MEA性能，测试夹具的材质可以采用本领域技术人员已知的能够实现夹持测试的材质，1x1MEA由本公司自行搭建的毫克级MEA(CCM模式)制备工艺完成，催化剂使用量不到40mg。应当理解，上述实施例仅为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫克级燃料电池催化剂测试夹具，包括夹具基体，其特征在于：所述夹具基体表面设置有两条以上曲线形流道，所述两条以上曲线形流道彼此独立设置且均与所述夹具基体上的流体入口和流体出口连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种毫克级燃料电池催化剂测试夹具，包括夹具基体，其特征在于：所述夹具基体表面设置有两条以上曲线形流道，所述两条以上曲线形流道彼此独立设置且均与所述夹具基体上的流体入口和流体出口连通。


2.根据权利要求1所述的毫克级燃料电池催化剂测试夹具，其特征在于：所述夹具基体表面设置有三条以上彼此独立的曲线形流道。


3.根据权利要求1或2所述的毫克级燃料电池催化剂测试夹具，其特征在于：所述曲线形流道为蛇形流道。


4.根据权利要求1所述的毫克级燃料电池催化剂测试夹具，其特征在于：所述两条以上曲线形流道彼此并行设置。


5.根据权利要求1所述的毫克级燃料电池催化剂测试夹具，其特征在于：所述两条以上曲线形流道的面积之和在4cm2以下。


6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王中奇，程生响，孙璟耀，
申请(专利权)人：苏州天际创新纳米技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32