一种燃料电池膜电极性能测试夹具制造技术

技术编号:41754047 阅读:2 留言:0更新日期:2024-06-21 21:37
本技术涉及一种燃料电池膜电极性能测试夹具,包括依次设置的第一加热片、第一端板、第一导电板、第一石墨板、第一密封垫片、第二密封垫片、第二石墨板、第二导电板、第二端板和第二加热片,膜电极位于第一密封垫片和第二密封垫片之间,膜电极上设有催化层区域。与现有技术相比,本技术具有采用位于端板两侧的加热片进行加热,提升了膜电极催化层面内温度的空间分布一致性,特别是在高温工作条件下(>100℃),效果更为显著;采用两块分别为内凹和外凸的端板容纳导电板、石墨板和密封垫片,有效减少了夹具的整体体积等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃料电池膜电极,尤其是涉及一种燃料电池膜电极性能测试夹具


技术介绍

1、当前燃料电池膜电极的性能测试夹具主要采用阴阳极端板轮廓对称的三明治结构,膜电极位于夹具对称面上;膜电极的工作温度通过恒温水流经端板水场流道进行控制,或者通过插入端板的电加热棒或贴在端板表面的电加热片进行控制,加热区域主要集中在膜电极催化层区域,夹具的其它区域暴露在大气环境中。当电池工作温度较低时,如低于85℃时,由于夹具与环境进行热交换引起的膜电极面内温度不均匀性较低;但当电池工作温度超过100℃时,对称式的夹具的侧面与环境进行的热交换量将显著增加,导致膜电极面内温度出现显著的空间分布不均匀特征,对膜电极的性能测试和寿命都会造成不利影响。

2、经过检索,授权公告号cn219768004u公开了一种用于燃料电池膜电极的测试夹具,具体公开了:该夹具包括并排设置的左夹具及右夹具,左夹具及右夹具均包括由内侧向外依次设置并通过一组绝缘锁紧件连接的石墨板、集流板、聚四氟板及端板;两个石墨板的相对侧设置有膜电极放置区,膜电极放置区设置有气体流道;石墨板的两个侧面分别开设有气路入口及气路出口,气路入口及气路出口分别与位于同一个石墨板上的气体流道两端连通;两个端板之间通过一组锁紧组件可拆卸连接。

3、但是,该现有专利设有热电偶孔,将热电偶插入热电偶孔内进行加热,仍然存在加热不均匀的问题。因此,如何在燃料电池膜电极测试时保证膜电极面内温度的一致性成为需要解决的技术问题。


技术实现思路

1、本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的膜电极测试时膜电极面内温度分别不均匀的缺陷而提供一种燃料电池膜电极性能测试夹具。

2、本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:

3、根据本技术的一个方面,提供了一种燃料电池膜电极性能测试夹具,该夹具用于夹持待测膜电极,所述的夹具包括依次设置的第一加热片、第一端板、第一导电板、第一石墨板、第一密封垫片、第二密封垫片、第二石墨板、第二导电板、第二端板和第二加热片,所述膜电极位于第一密封垫片和第二密封垫片之间,所述膜电极上设有催化层区域。

4、作为优选的技术方案,所述的第一端板为外凸端板,所述第二端板为内凹端板,第一端板和第二端板相互配合。

5、作为优选的技术方案,所述的第一端板的外凸部位和第二端板凹陷部位的为间隙配合。

6、作为优选的技术方案,所述的第一密封垫片和第二密封垫片为回字型结构,外圈轮廓与第一端板的凹陷部位为间隙配合,内圈轮廓与膜电极的催化层区域外轮廓重叠。

7、作为优选的技术方案,所述的第一加热片和第二加热片在膜电极上的投影均完全覆盖膜电极的催化层区域。

8、作为优选的技术方案,所述的第一端板和第二端板上分别设有进气口和出气口;所述第一石墨板和第二石墨板上分别设有进气孔和出气孔。

9、作为优选的技术方案,所述的第一石墨板上的进气孔和出气孔与第一端板上的进气口和出气口分别同轴;所述的第二石墨板上的进气孔和出气孔与第二端板上的进气口和出气口分别同轴。

10、作为优选的技术方案,所述的进气口和进气孔之间以及出气口和出气孔之间均设有密封件。

11、作为优选的技术方案,所述的第一石墨板和第二石墨板与膜电极接触的面设有连接进气孔和出气孔的流道,所述流道所流经区域的外轮廓与膜电极的催化层区的外轮廓重叠。

12、作为优选的技术方案,所述的第一石墨板和第二石墨板侧面设有插设温度传感器的插口。

13、与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:

14、1)本技术采用位于端板两侧的加热片进行加热,提升了膜电极催化层面内温度的空间分布一致性,特别是在高温工作条件下(>100℃),效果更为显著;

15、2)本技术采用两块分别为内凹和外凸的端板容纳导电板、石墨板和密封垫片,可以有效减少夹具的整体体积。

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【技术保护点】

1.一种燃料电池膜电极性能测试夹具,该夹具用于夹持待测膜电极(6),其特征在于,所述的夹具包括依次设置的第一加热片(10)、第一端板(20)、第一导电板(30)、第一石墨板(40)、第一密封垫片(50)、第二密封垫片(51)、第二石墨板(41)、第二导电板(31)、第二端板(21)和第二加热片(11),所述膜电极(6)位于第一密封垫片(50)和第二密封垫片(51)之间,所述膜电极(6)上设有催化层区域(60)。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一端板(20)为外凸端板,所述第二端板(21)为内凹端板,第一端板(20)和第二端板(21)相互配合。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一端板(20)的外凸部位和第二端板(21)凹陷部位的为间隙配合。

4.根据权利要求2所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一密封垫片(50)和第二密封垫片(51)为回字型结构,外圈轮廓与第一端板(20)的凹陷部位为间隙配合,内圈轮廓与膜电极(6)的催化层区域(60)外轮廓重叠。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一加热片(10)和第二加热片(11)在膜电极(6)上的投影均完全覆盖膜电极(6)的催化层区域(60)。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一端板(20)和第二端板(21)上分别设有进气口(22)和出气口(23);所述第一石墨板(40)和第二石墨板(41)上分别设有进气孔和出气孔。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一石墨板(40)上的进气孔和出气孔与第一端板(20)上的进气口(22)和出气口(23)分别同轴;所述的第二石墨板(41)上的进气孔和出气孔与第二端板(21)上的进气口(22)和出气口(23)分别同轴。

8.根据权利要求6所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的进气口(22)和进气孔之间以及出气口(23)和出气孔之间均设有密封件(42)。

9.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一石墨板(40)和第二石墨板(41)与膜电极(6)接触的面设有连接进气孔和出气孔的流道,所述流道所流经区域的外轮廓与膜电极(6)的催化层区的外轮廓重叠。

10.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一石墨板(40)和第二石墨板(41)侧面设有插设温度传感器的插口。

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【技术特征摘要】

1.一种燃料电池膜电极性能测试夹具,该夹具用于夹持待测膜电极(6),其特征在于,所述的夹具包括依次设置的第一加热片(10)、第一端板(20)、第一导电板(30)、第一石墨板(40)、第一密封垫片(50)、第二密封垫片(51)、第二石墨板(41)、第二导电板(31)、第二端板(21)和第二加热片(11),所述膜电极(6)位于第一密封垫片(50)和第二密封垫片(51)之间,所述膜电极(6)上设有催化层区域(60)。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一端板(20)为外凸端板,所述第二端板(21)为内凹端板,第一端板(20)和第二端板(21)相互配合。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一端板(20)的外凸部位和第二端板(21)凹陷部位的为间隙配合。

4.根据权利要求2所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一密封垫片(50)和第二密封垫片(51)为回字型结构,外圈轮廓与第一端板(20)的凹陷部位为间隙配合,内圈轮廓与膜电极(6)的催化层区域(60)外轮廓重叠。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极性能测试夹具,其特征在于,所述的第一加热片(10)和第二加热片(11)在膜电极(6...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐富民谢晓荷潘相敏余卓平
申请(专利权)人:上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司
类型:新型
国别省市:

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