一种燃料电池极板流场腔体均匀性测试方法技术

一种燃料电池极板流场腔体均匀性测试方法及测试装置，测试装置包括由线路连接的压力表、压差计、调节阀及流量计，测试方法是在极板被测试流场的上部放一张类似ＭＥＡ的部件，形成流场腔体后二者组成一组件，采用与燃料电池相同的密封方式密封，然后将该组件放入两端板之间；在相同流场腔体的入口管路接压力表，监测入口气体压力，并通入一定流量的气体，出口管路接气体调节阀和流量计，用以调节和监测通过气体流量；在入口和出口之间接入一压差计，记录并比较被测试每张极板相同流场腔体的压差数值，计算一批被测试极板相同流场腔体测得的压差数值的平均值，确定流场腔体均匀性的标准，并据此进行不合格极板的测试判断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池领域。具体涉及测试燃料电池极板流场腔体均匀性的 方法。
技术介绍
燃料电池的极板(也叫流场板)是燃料电池关键部件之一，重量大约是电池总重的80%，成本大约是电池总成本的45%左右。理想的极板应是电、热的良导 体，具有很好的阻气性能，很高的耐腐蚀性，具有一定的机械强度，同时能对 电池内部的流体进行均匀分配。所以在燃料电池极板的一个或两个相反的主表 面上加工有公用通道，用以电池堆内部的流体进行分配，使反应剂和冷却剂通 过通道到达工作区域。这些公用通道同时也是排出反应后产物的通路。对电池 内部的流体进行均匀分配是极板的至关重要的作用，故其流场腔体的均匀性十 分重要。燃料电池是由多节单电池顺序或者平行的组装成一个燃料电池堆使用 的，任何一节单电池的失效都会引起整个电池堆的失效。要实现燃料电池稳定 和连续发电，必要条件之一是电池堆内各节单电池都能够获得均衡充足的反应 剂。反应剂、反应后产物等的分配都是靠极板来完成的，为保证每节单电池的 反应剂能够平均到达其各自的工作区域和反应后的产物的顺利排出，要求极板 的各项性能都应该是绝对均匀的，特别是在流体的分配上。但现有技术中，无 论是何种材质、何种加工方式制成的极板，都不可能保证其各项性能绝对一致， 所以必须对其各项性能进行检测，选取同一项性能相同或相近的组成电池堆。 由于流体分配均匀性对电池堆的重要性，使流体分配均匀性检测更显得至关重 要。但是，在现有技术中，目前还没有关于流体分配均匀性检测的有效方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种检测燃料电池极板流场腔体均匀性的方法，以 便于快速、直观、有效的检测批量生产的燃料电池双极板流场腔体均匀性。本 专利技术的技术方案是 及测试装置，测 试装置包括由线路连接的压力表、压差计、调节阀及流量计，其特征在于所述 的测试方法包括以下歩骤(1) 在极板被测试流场的上部放一张类似MEA的部件，形成极板流场腔 体，并组成一组件，(2) 采用与燃料电池相同的密封方式，密封步骤1组成的组件^(3) 将密封好的组件放入两端板之间加紧，(4) 在相同流场腔体的入口管路接入压力表，出口管路接入气体调节阀 和流量计，在入口和出口之间接一压差计，(5) 从入口通入一定流量的气体(如氮气或惰性气体)，通过入口管路的 压力表监测入口处气体压力，并通过出口管路的调节阀和流量计调节和监测通 过的气体流量，(6) 通过压差计读出该状态下的流场腔体进出口之间的压差并记录，(7) 比较该批被测试极板的每张极板相同流场腔体的压差数值，并计算 该批被测试极板相同流场腔体测得的压差数值的平均值，(8) 根据极板设计要求及计算的压差平均值确定流场腔体均匀性的标准， 并据此标准进行测试判断，确定不合格的极板。本专利技术所述的燃料电池极板流场腔体均匀性测试方法及测试装置，其特征 在于所述的放置在极板被测试流场的上部的类似MEA的部件是失效但未有窜漏 的MEA。本专利技术的测试方法是以模拟燃料电池的实际工作环境为基础进行的测试，因此，本专利技术具有以下的积极效果1、 本专利技术检测方法简单，可操作性强；2、 检测不改变所测部件的物理和化学性质；3、 本专利技术的检测方法快速、准确，效率高，适合燃料电池批量生产，对 于促进燃料电池产业化具有重要意义附图说明本专利技术有附图3幅，其中 图l为本专利技术结构示意图。 图2为极板正面示意图图3为极板反面示意图。附图中，1、入口管路 2、压力表 3、端板4、检测气体入口 5、 MEA 6、压差计7、极板8、检测气体出口 9、出口管路10、调节阀11、流量计 12、流量计出口 具体实施例方式采用附图1的装置对30张燃料电池极板的氧化剂腔进行测试。首先在被测 极板7上部放一张失效但未有窜漏的MEA 5，将被测极板7与失效但未有窜漏的 MEA5用密封燃料电池的方法密封，然后用端板3在其两侧挟紧。将测试装置的 压力表、压差计、调节阀及流量计用管线联接好，在入口 l通入0.026MPa的空 气，通过调节阀10控制出口流量，使出口流量计11检测的气量在0. 35m7h， 在压差计上读取压差并纪录到设计好的表中，表见附表l。重复以上操作，分别 测量30枚极板的压差并记录到表中。测量结果见表1。根据表1的测量结果， 算出30枚极板压差平均值为46. 8mmHg，设计标准为在该状态下极板氧化剂进出 口压差在46士4mmHg。据此，极板1、 3、 7、 9、 10、 14的压差超出标准，为不 合格。用同样的方法，再对极板的其他流场腔进行检测。选出合格的极板用于 同一电池堆。附表l<table>table see original document page 6</column></row><table>权利要求1、及测试装置，测试装置包括由线路连接的压力表、压差计、调节阀及流量计，其特征在于所述的测试方法包括以下步骤(1)在极板被测试流场的上部放一张类似MEA的部件(5)，形成极板流场腔体，并组成一组件，(2)采用与燃料电池相同的密封方式，密封步骤1组成的组件，(3)将密封好的组件放入两端板(3)之间加紧，(4) 在相同流场腔体的入口管路(1)接入压力表(2)，出口管路(9)接入气体调节阀(10)和流量计(11)，在入口和出口之间接一压差计，(5)从入口通入一定流量的气体(如氮气或惰性气体)，通过入口管路的压力表监测A口(4)处气体压力，并通过出口管路的调节阀和流量计调节和监测通过的气体流量，(6)通过压差计读出该状态下的流场腔体进出口之间的压差并记录，(7) 比较该批被测试极板的每张极板相同流场腔体的压差数值，并计算该批被测试极板相同流场腔体测得的压差数值的平均值，(8)根据极板设计要求及计算的压差平均值确定流场腔体均匀性的标准，并据此标准进行测试判断，确定不合格的极板。2、 根据权利要求1所述的燃料电池极板流场腔体均匀性测试方法及测试装 置，其特征在于所述的放置在极板被测试流场的上部的类似MEA的部件(5)是 失效但未有窜漏的MEA。全文摘要及测试装置，测试装置包括由线路连接的压力表、压差计、调节阀及流量计，测试方法是在极板被测试流场的上部放一张类似MEA的部件，形成流场腔体后二者组成一组件，采用与燃料电池相同的密封方式密封，然后将该组件放入两端板之间；在相同流场腔体的入口管路接压力表，监测入口气体压力，并通入一定流量的气体，出口管路接气体调节阀和流量计，用以调节和监测通过气体流量；在入口和出口之间接入一压差计，记录并比较被测试每张极板相同流场腔体的压差数值，计算一批被测试极板相同流场腔体测得的压差数值的平均值，确定流场腔体均匀性的标准，并据此进行不合格极板的测试判断。文档编号G01R31/36GK101114010SQ20071001231公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日专利技术者于高岩, 侯中军, 明平文, 王宇晨, 马由奇 申请人:新源动力股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池极板流场腔体均匀性测试方法及测试装置，测试装置包括由线路连接的压力表、压差计、调节阀及流量计，其特征在于所述的测试方法包括以下步骤：（１）在极板被测试流场的上部放一张类似ＭＥＡ的部件（５），形成极板流场腔体，并组成一组件 ，（２）采用与燃料电池相同的密封方式，密封步骤１组成的组件，（３）将密封好的组件放入两端板（３）之间加紧，（４）在相同流场腔体的入口管路（１）接入压力表（２），出口管路（９）接入气体调节阀（１０）和流量计（１１），在 入口和出口之间接一压差计，（５）从入口通入一定流量的气体（如氮气或惰性气体），通过入口管路的压力表监测入口（４）处气体压力，并通过出口管路的调节阀和流量计调节和监测通过的气体流量，（６）通过压差计读出该状态下的流场腔体进出口 之间的压差并记录，（７）比较该批被测试极板的每张极板相同流场腔体的压差数值，并计算该批被测试极板相同流场腔体测得的压差数值的平均值，（８）根据极板设计要求及计算的压差平均值确定流场腔体均匀性的标准，并据此标准进行测试判断，确 定不合格的极板。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇晨，马由奇，侯中军，明平文，于高岩，
申请(专利权)人：新源动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]