CN116223361A - 一种电化学测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电化学测试装置，包括：电解池，其设有槽体；样品装载模块，设于槽体的顶面上，样品装载模块中设有装载腔，样品装载模块的底面上设有连通装载腔的测试窗口，装载腔用于放置测试样品，且测试样品被压紧密封于测试窗口上，测试样品的露出底面通过测试窗口与注入槽体的电解液完全接触；电极模块，包括第一电极和第二电极，第一电极设于样品装载模块上，并与测试样品的顶面相接触，第二电极设于槽体中，并位于测试窗口的下方。本发明能有效解决样品测试过程中的渗液问题，保证了测试结果的准确性，降低了因设备损坏造成的成本浪费，能适用于针对不同表面形态样品的多种测试面积需求。

Description

一种电化学测试装置

技术领域

本发明涉及电化学测试技术领域，尤其涉及一种可用于测试样品涂层耐腐蚀性的电化学测试装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell，PEMFC)通过电化学反应，能够将化学能直接转化为电能，并具有低温运行环境(70～90℃)、高功率密度以及零污染物排放的优点，因而成为交通运输过程中最有前景的电源之一。

双极板作为质子交换膜燃料电池的重要组成部分，不仅能够充当电堆中各个燃料电池之间的电气连接，而且还能利用双极板表面上设有的流道供给反应气体，并带走反应产生的热量和水，因而被称为燃料电池电堆的骨架。鉴于双极板的重要程度以及工作环境较为恶劣因素，为保证电堆的运行效率和使用寿命，研究双极板涂层抗腐蚀性能至关重要。

目前，针对产品涂层的耐腐蚀性能测试，主要是利用三电极体系电解池进行。测试时，一般是先将测试样片通过橡胶圈密封，仅露出测试表面；然后，将测试样片放置在电解池的靠近底部位置上，并浸没在电解液中进行测试。对于表面为平面的测试样片而言，这种针对测试样片的密封方式，通常能达到较好的密封效果。但是，由于双极板的表面具有呈波浪状的流道结构，且流道具有一定高度，单纯通过橡胶圈密封，在测试过程中容易因密封不到位而发生电解液渗漏(渗液)问题，导致测试成功率较低，难以保证双极板涂层耐腐蚀性测试结果的一致性与可重复性要求，且测试过程中的渗液易造成对测试设备的损坏现象，因而存在较高的测试风险。因此，现有的电解池往往只适用于针对表面为平面的样片的测试。此外，现有的测试方法中，还存在样品的测试面积较为单一，很难通过夹具尺寸调整控制有效测试面积，以及电解液的温度难以得到保证等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种电化学测试装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种电化学测试装置，包括：

电解池，其设有槽体；

样品装载模块，设于所述槽体的顶面上，所述样品装载模块中设有装载腔，所述样品装载模块的底面上设有连通所述装载腔的测试窗口，所述装载腔用于放置测试样品，且所述测试样品被压紧密封于所述测试窗口上，所述测试样品的露出底面通过所述测试窗口与注入所述槽体的电解液完全接触；

电极模块，包括第一电极和第二电极，所述第一电极设于所述样品装载模块上，并与所述测试样品的顶面相接触，所述第二电极设于所述槽体中，并位于所述测试窗口的下方。

进一步地，所述样品装载模块设有第一本体和第二本体，所述第一本体穿设于所述槽体的顶面上，所述第一本体的顶面上设有所述装载腔，所述第一本体的底面上设有连通所述装载腔的底面的所述测试窗口，所述测试样品的底面与所述装载腔的底面之间设有第一密封圈，所述第二本体自所述第一本体的顶面进入所述装载腔中，将所述测试样品通过所述第一密封圈压紧密封于所述测试窗口上，所述第一电极设于所述第二本体上，并在所述第二本体压紧所述测试样品时，与所述测试样品的顶面相接触。

进一步地，所述槽体的顶面上设有第一安装口，所述第一本体密封安装于所述第一安装口上，并伸入所述槽体中，所述第二本体在进入所述装载腔中时，与所述第一本体形成转动连接。

进一步地，所述第一电极包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极弹性穿设于所述第二本体中，并自所述第二本体的底面上伸出，用于与所述测试样品的顶面相弹性接触，所述第二子电极穿设于所述第二本体中，并自所述第二本体的顶面上伸出，所述第一子电极与所述第二子电极电性连接。

进一步地，所述第二本体的底面与所述测试样品的顶面之间还设有第二密封圈，所述第二本体在进入所述装载腔中时，通过所述第二密封圈与所述测试样品的顶面压紧密封。

进一步地，所述槽体的侧面上设有第二安装口，所述第二电极密封安装于所述第二安装口上，并与所述测试样品的底面平行。

进一步地，所述槽体的顶部上设有第三安装口，所述第三安装口上密封安装有温度检测模块，所述第三安装口的高度高于所述测试样品的底面高度。

进一步地，所述第三安装口上还密封安装有导气模块。

进一步地，所述槽体的顶部上设有第四安装口，所述第四安装口上密封安装有第三电极，所述第四安装口的高度高于所述测试样品的底面高度。

进一步地，所述槽体设于循环水浴池中。

由上述技术方案可以看出，本发明通过设计新型样品装载模块，可通过对测试样品进行压紧，实现有效密封，并通过将测试样品置于电解池槽体的上方，既能使得测试时电解液与测试样品的底面充分接触，又可降低电解液对测试样品产生的液体压强，可以有效解决测试样品在测试过程中的渗液问题，既有利于保证测试结果的准确性，提高测试的成功率和可重复性，又有利于防止因渗液造成设备损坏带来的成本浪费。并且，通过在具有组合式结构的样品装载模块上设置测试窗口，不仅能对测试面积进行精确控制，还能根据测试需要，通过简单组装即可形成具有不同大小测试窗口的样品装载模块，以适用于不同测试样品的多种测试面积需求。此外，通过采用外部循环水浴池对电解池槽体的底部及侧面进行全面包覆，有利于精确控制槽体中电解液的温度，进一步提高测试的准确性。

附图说明

图1-图2为本发明一较佳实施例的一种电化学测试装置的结构示意图；

图3为本发明一较佳实施例的一种样品装载模块的分解结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

请参阅图1-图2，图1-图2为本发明一较佳实施例的一种电化学测试装置的结构示意图。如图1-图2所示，本发明的一种电化学测试装置，包括：电解池，样品装载模块15，电极模块等几个主要结构组成部分。

请参阅图1-图2。电解池设有槽体4。槽体4为封闭结构，用于注入进行电化学测试用的电解液5。

样品装载模块15用于密封安装进行电化学测试的测试样品31(参考图3)。样品装载模块15设于槽体4的顶面上，并使得样品装载模块15中安装的测试样品31的底面，即测试样品31的测试表面面向下方露出于槽体4中，以便使测试样品31的底面能够与槽体4中注入的电解液5完全接触，即使得测试样品31的底面位于电解液5的液面以下。

样品装载模块15中设有装载腔28(参考图3)；样品装载模块15的底面上设有连通装载腔28的测试窗口27。装载腔28用于放置测试样品31，且测试样品31被压紧在装载腔28中，使测试样品31被压紧密封于测试窗口27上，并使得测试样品31的底面由测试窗口27露出。这样，测试样品31的露出底面通过测试窗口27，就与注入槽体4的电解液5形成完全接触。

电极模块包括第一电极12和第二电极26。其中，第一电极12设于样品装载模块15上，并位于槽体4的外部。第一电极12的下端伸入装载腔28中，与被封闭在装载腔28中的测试样品31的顶面相接触。第二电极26设于槽体4中，并位于测试窗口27的下方，且浸没在电解液5中。

第一电极12可作为测试时的工作电极，第二电极26可作为辅助电极。

本发明可用于针对例如板状(片状)的测试样品31的电化学测试。测试样品31例如可以是平板、蚀刻板或曲面板如质子交换膜燃料电池的金属双极板等。本发明可针对测试样品31表面涂层的耐腐蚀性能进行测试。但不限于此。

请参阅图1-图3。在一些实施例中，样品装载模块15可设有第一本体14和第二本体13。其中，第一本体14穿设于槽体4的顶面上。装载腔28设于第一本体14的顶面上，测试窗口27设于第一本体14的底面上，并连通装载腔28的底面。

在将测试样品31放入装载腔28中时，在测试样品31的底面与装载腔28的底面之间需要先放置第一密封圈32。第一密封圈32的开口尺寸一般可与测试窗口27的尺寸对应，使得第一密封圈32能够位于装载腔28的底面上，并围绕在测试窗口27的周围。第二本体13可自第一本体14的顶面进入装载腔28中，对测试样品31进行顶紧，从而将测试样品31压紧在装载腔28的底面上，并可通过第一密封圈32将测试样品31密封于测试窗口27上，只露出位于测试窗口27中的测试样品31的部分底面，作为测试表面，以与槽体4中注入的电解液5接触，接受测试。

双极板的表面通常具有呈波浪状的流道结构，且流道具有一定高度，单纯通过橡胶圈密封，在测试过程中容易因密封不到位而发生电解液渗漏(渗液)问题，导致测试成功率较低，难以保证双极板涂层耐腐蚀性测试结果的一致性与可重复性要求，且测试过程中的渗液易造成对测试设备的损坏现象，因而存在较高的测试风险。本发明设计的新型样品装载模块15，可对例如双极板等特殊测试样品31起到有效密封作用。通过在测试样品31的底面与装载腔28的底面之间设置第一密封圈32，并通过对测试样品31进行压紧，可使得第一密封圈32受挤压发生形变时，其材质能够进入双极板表面凹凸不平的流道结构中进行充分填充，对流道结构进行阻断，从而防止了电解液5通过露出于测试窗口27的双极板测试样品31的底面及其流道结构，渗入到双极板测试样品31的顶面上，造成测试失败的风险。

同时，通过将测试样品31设置在槽体4的上方位置，可大大降低电解液5对测试样品31产生的液体压强，因此可以有效解决以往测试样品31在测试过程中的渗液问题。

请参阅图1-图3。在一些实施例中，第一电极12可设于第二本体13上，并露出于第二本体13的底面上，因而可在第二本体13进入第一本体14的装载腔28且压紧测试样品31时，与测试样品31的顶面相接触。

在一些实施例中，第一电极12可包括第一子电极122和第二子电极121。其中，第一子电极122可弹性穿设于第二本体13中，并自第二本体13的底面上伸出，用于在第二本体13进入第一本体14的装载腔28且压紧测试样品31时，与测试样品31的顶面相弹性接触。第二子电极121穿设于第二本体13中，并自第二本体13的顶面上伸出，以便与电化学工作站的电极夹进行连接。第一子电极122与第二子电极121之间形成电性连接。

在一些实施例中，第二本体13的底面上可设有第一沉孔，第一子电极122设于第一沉孔中。第一沉孔的底端与第一子电极122之间可设有弹性元件。第二本体13的顶面上可设有第二沉孔，第二子电极121设于第二沉孔中。第一沉孔与第二沉孔之间可通过设于第二本体13中的通道相连，且第一子电极122与第二子电极121之间可通过设于通道中的导线电性连接。

在一些实施例中，第二本体13的底面与测试样品31的顶面之间还可设有第二密封圈30。当第二本体13进入装载腔28中时，可通过第二密封圈30与测试样品31的顶面压紧密封。通过设置第二密封圈30，一方面可避免第二本体13进入装载腔28中压紧测试样品31时，对测试样品31或自身造成损伤；另一方面，可起到第二道密封防线作用，一旦第一密封圈32失效，可利用第二密封圈30继续阻止电解液5渗透到测试样品31的顶面上。

在一些实施例中，第一密封圈32、第二密封圈30在水平放入装载腔28中时，可与装载腔28的侧壁形成间隙配合，并可在受到第二本体13的挤压时，通过形变胀紧在装载腔28的侧壁上，从而进一步增强了密封效果。

在一些实施例中，测试样品31可加工为具有与装载腔28的侧壁形成间隙配合的外形。

在一些实施例中，槽体4的顶面上可设有第一安装口11，第一本体14可密封安装于第一安装口11上，并伸入槽体4中。

在一些实施例中，第二本体13在进入装载腔28中时，可与第一本体14形成转动连接。

请参阅图3。在一些实施例中，第一本体14可采用第一带颈法兰形结构。第一带颈法兰形结构可包括相连的第一法兰盘部141和第一法兰颈部142。其中，装载腔28可自第一法兰盘部141的端面(图示为左侧端面)依次进入第一法兰盘部141和第一法兰颈部142中；测试窗口27设于第一法兰颈部142的端面(图示为右侧端面)上，并进入第一法兰颈部142中与装载腔28的底面相通。第一本体14可通过第一法兰颈部142进入第一安装口11中，并与第一安装口11形成螺纹连接。

在一些实施例中，在第一法兰颈部142上与第一法兰盘部141的交界处可设有第三密封圈，用于使第一本体14与第一安装口11形成密封连接，防止槽体4中的电解液5由第一安装口11溢出。

在一些实施例中，第二本体13可采用第二带颈法兰形结构。第二带颈法兰形结构可包括相连的第二法兰盘部131和第二法兰颈部132。其中，第一沉孔可设于第二法兰颈部132的端面(图示为右侧端面)上，第一子电极122设于第一沉孔中。第一沉孔的底端与第一子电极122之间可设有弹性元件。利用弹性元件具有的弹力的释放，可推动使第一子电极122部分露出于第一沉孔的表面。第二沉孔可设于第二法兰盘部131的端面(图示为左侧端面)上，第二子电极121设于第二沉孔中。第一沉孔与第二沉孔之间可通过设于第二法兰盘部131和第二法兰颈部132中的通道相连，通道中可设有导线，导线的两端可由通道中穿出，分别与位于第一沉孔中的第一子电极122和位于第二沉孔中的第二子电极121电性连接。第二本体13可通过第二法兰颈部132进入第一本体14上的装载腔28中，并可通过螺纹连接方式，与第一本体14形成转动连接。

这样，当第二本体13通过第二法兰颈部132转动进入第一本体14的装载腔28中时，即可通过不断旋转，并通过第一密封圈32和第二密封圈30的形变，对测试样品31的表面逐渐压紧，最终在测试样品31的底面(图示为右侧面)与第一本体14的测试窗口27之间，以及测试样品31的顶面(图示为左侧面)与第二本体13之间建立良好密封。在此过程中，露出于第二法兰颈部132的第一子电极122逐渐与测试样品31的顶面接触，并受到测试样品31的抵压力逐渐向第一沉孔中回缩，使弹性元件受到压迫而收缩。当第二本体13转动到位时，利用弹性元件对第一子电极122施加的弹力，可确保第一子电极122与测试样品31的顶面形成有效的弹性接触。

在一些实施例中，第二法兰盘部131和第二法兰颈部132可以是分体结构，并可通过组装形成整体式的第二本体13，以便于在其上加工通道和敷设导线，以及便于将导线与第一子电极122和第二子电极121进行连接。

在一些实施例中，第一法兰盘部141和第二法兰盘部131的外周上可设有防滑纹33，以利于分别握持第一法兰盘部141和第二法兰盘部131的外周，进行测试样品31的安装和紧固。可利用扭力扳手等测量工具，对测试样品31的安装和紧固状态进行量化检测，并可在第一本体14和第二本体13上标记转动到位指示。

测试窗口27的尺寸大小能够决定测试样品31的测试面积。因此，可以通过改变第一本体14上测试窗口27的加工尺寸，实现样品测试面积的多样化调节。进一步地，可利用设置多个与第二本体13相配的第一本体14，并可在每个第一本体14上加工具有不同尺寸的测试窗口27，即可根据测试需要，选择具有相应尺寸测试窗口27的第一本体14与第二本体13配合安装测试样品31。

在一些实施例中，测试样品31可以是圆片形，第一密封圈32和第二密封圈30可以是圆环形，如图3所示。测试样品31在被安装在样品装载模块15后，将以水平方向设置于槽体4的上方，使测试样品31的露出底面与电解液5的液面相平行或基本平行。

在一些实施例中，测试样品31、第一密封圈32和第二密封圈30也可以是多边形、异形等。

在一些实施例中，测试窗口27可以是圆形窗口。

在一些实施例中，测试窗口27也可以是多边形窗口、异形窗口等。

在一些实施例中，第一子电极122和第二子电极121可以是导电探针等。

在一些实施例中，弹性元件可以是弹簧等。

请参阅图1-图2。在一些实施例中，槽体4的侧面上可设有第二安装口23；第二电极26可通过第一密封盖24密封安装于第二安装口23上，并使第二电极26的表面与测试样品31的底面平行，使得安装后的第二电极26水平悬设于槽体4中。

第二电极26可通过第一密封盖24引出，以便与电化学工作站的电极夹进行连接。

在一些实施例中，第二电极26可通过第一紧固螺钉25紧密安装在第一密封盖24上；第一密封盖24与第二安装口23之间可采用螺纹连接，并可通过第四密封圈实现密封。

在一些实施例中，第二电极26可以是矩形、圆形等。

在一些实施例中，安装到位的第二电极26在垂直方向上的投影可将测试窗口27完全覆盖(参考图2)。

在一些实施例中，槽体4的顶部上可设有第三安装口19。例如，第三安装口19可设置在槽体4的顶面上。并且，第三安装口19的高度高于安装在第一安装口11上的样品装载模块15中的测试样品31的底面高度。

在一些实施例中，第三安装口19上可密封安装有温度检测模块，用于监测测试过程中电解液5的温度变化，以便对电解液5的温度进行控制。

在一些实施例中，温度检测模块可以是温度传感器，或者可以是温度计21等。

在一些实施例中，温度计21可通过第二密封盖18密封安装于第三安装口19上。

在一些实施例中，温度计21可通过第二紧固螺钉16紧密安装在第二密封盖18上；第二密封盖18与第三安装口19之间可采用螺纹连接，并可通过第五密封圈实现密封。

在一些实施例中，第三安装口19上还可密封安装有导气模块。导气模块可包括进气孔气管和出气孔气管。可通过进气孔气管向槽体4中通入气体，通过出气孔气管将槽体4中产生的气体排出，以满足测试样品31表面涂层(例如双极板表面涂层)在不同气氛下进行测试的条件。

在一些实施例中，进气孔气管和出气孔气管可分别通过第三紧固螺钉17和第四紧固螺钉29紧密安装在第二密封盖18上。

在一些实施例中，第一安装口11可直接设置在槽体4的顶面上。并且，可通过在槽体4的顶面上向上形成一个与槽体4相连的竖管20，并以竖管20的上方开口作为第三安装口19，以使第三安装口19的高度位置高于第一安装口11的高度位置，从而使得第三安装口19的高度位置高于安装在第一安装口11上的样品装载模块15中的测试样品31的底面高度。

在一些实施例中，槽体4的顶部上还可设有第四安装口8，第四安装口8上可密封安装有第三电极7。第三电极7可作为参比电极使用。

在一些实施例中，第四安装口8的高度高于安装在第一安装口11上的样品装载模块15中的测试样品31的底面高度。

在一些实施例中，可在槽体4顶部靠近顶面的槽体4侧面上形成一个与槽体4相连的弯管6，并使弯管6的开口朝向上方设置，作为第四安装口8，使得形成的第四安装口8的高度高于安装在第一安装口11上的样品装载模块15中的测试样品31的底面高度。弯管6作为参比电极放置管使用，弯管6可具有相连的水平管段和竖直管段，第三电极7可通过第三密封盖9密封安装于第四安装口8上，并位于弯管6的竖直管段中，如图1所示。

在另一些实施例中，第四安装口8也可直接设置在槽体4的顶面上。可通过在槽体4的顶面上向上形成一个与槽体4相连的直管，并以直管的上方开口作为第四安装口8，以使第四安装口8的高度位置高于第一安装口11的高度位置，从而使得第四安装口8的高度位置高于安装在第一安装口11上的样品装载模块15中的测试样品31的底面高度。第三电极7可密封安装于直管中。

竖管20和弯管6(或直管)与槽体4相通，从而也成为了槽体4的组成部分。

在一些实施例中，第三电极7可通过第五紧固螺钉10紧密安装在第三密封盖9上；第三密封盖9与第四安装口8之间可采用螺纹连接，并可通过第六密封圈实现密封。

第三电极7可通过第三密封盖9引出，以便与电化学工作站的电极夹进行连接。

在一些实施例中，第三电极7可与第一电极12相平行设置，且第三电极7可与第二电极26相垂直设置，即第一电极12可与第二电极26相垂直设置。

在一些实施例中，第三电极7可设置为尽可能靠近测试样品31，以进一步提高测试精度。

在一些实施例中，第三电极7可以是柱形电极等。

在一些实施例中，第四安装口8与第三安装口19可分列于第一安装口11的两侧，并通过与槽体4相连的弯管6和竖管20形成一个分别以第四安装口8和第三安装口19为上方开口的U型管结构，且U型管结构通过第一安装口11与其上安装的测试样品31的底面相通。

在一些实施例中，第一子电极122可设于第二本体13的中心位置上，第二子电极121可设于第二本体13靠近边部的位置上。

在一些实施例中，第三电极7的轴心与第二子电极121的轴心、第一子电极122的轴心、第二电极26的中心四者可处于同一竖直平面的安装位置上，如图2所示。

在一些实施例中，第三安装口19与第四安装口8其中之一可复用作为电解液5的注液口。当通过第三安装口19或第四安装口8向槽体4中注入电解液5时，可利用形成于第三安装口19和第四安装口8之间的U型管结构，观察电解液5的液面高度，从而可方便地控制使注入槽体4的电解液5的液面高于测试样品31的底面，以保证测试样品31位于测试窗口27上的露出底面既能与电解液5完全接触，又不至于过深地浸没在电解液5中使电解液5对测试样品31底面产生过大的液体压强。

也可以在第三安装口19和第四安装口8以外的槽体4其他位置上设置独立的注液口。

在一些实施例中，第一密封圈32至第六密封圈可以是橡胶密封圈等。

在一些实施例中，槽体4可以是有机玻璃槽体4等。并且，设有第三安装口19的弯管6和设有第四安装口8的竖管20可以是与槽体4材质相同的有机玻璃管等，并可与槽体4通过加工形成整体结构。

在一些实施例中，槽体4可以是圆形槽体4，如图2所示；或者，槽体4也可以是多边形槽体4等。

在一些实施例中，样品装载模块15的第一本体14材质和第二本体13材质、第一密封盖24至第三密封盖9材质可以是聚四氟乙烯等。

请参阅图1-图2。在一些实施例中，槽体4可设于循环水浴池2中。循环水浴池2中可通入具有一定温度的循环水3，用于对槽体4中的电解液5进行加热，并控制使电解液5的温度保持在需要的测试温度范围内。

在一些实施例中，循环水浴池2可采用与槽体4对应的形状，以对槽体4的底部及侧面进行全面接触式包覆，提高加热均匀性。进一步地，循环水浴池2的顶面可与槽体4的顶面平齐或接近槽体4的顶面，并至少将弯管6的水平管段包覆在内。

在一些实施例中，循环水浴池2可设有进水口1和出水口22。其中，进水口1可设置位于循环水浴池2靠近底部的侧面上，出水口22可设置位于循环水浴池2靠近顶部的侧面上。进一步地，进水口1和出水口22可分设于循环水浴池2的相对两侧上，以增强水浴循环效果。

在一些实施例中，循环水浴池2可以采用有机玻璃池体等。进一步地，循环水浴池2可采用与槽体4一体成型方式加工为整体。

例如，PEMFC燃料电池一般的运行温度为70～90℃。当针对PEMFC燃料电池双极板进行测试时，为准确地反映在特定温度环境下双极板表面涂层的耐蚀性，双极板涂层的耐腐蚀测试过程中需要一定的温度条件。可通过将对应加热至70～90℃的外部循环水经进水口1通入循环水浴池2，并由出水口22流出回收，使得循环水浴池2中的水循环流动，从而可以有效控制槽体4中电解液5的温度。同时，为了监测测试过程中电解液5的温度变化，可在第三安装口19上安装温度计21进行温度检测。此外，在第三安装口19上还可同时配备进气孔气管和出气孔气管，可以满足对双极板涂层在不同气氛下进行测试。

本发明使用时，首先选择具有所需尺寸测试窗口27的样品装载模块15，将第一密封圈32放入样品装载模块15的第一本体14上的装载腔28中，并平放在测试窗口27周围的装载腔28的底面上。然后，将测试样品31放入装载腔28中，并使测试样品31的底面与第一密封圈32相贴合。再将第二密封圈30放在测试样品31的上方。接着，将第二本体13逐渐旋入装载腔28中，与第一本体14形成连接，并确保第一电极12的第一子电极122与测试样品31顶面之间形成弹性接触，从而形成了测试的工作电极。接着，将装有第二本体13的第一本体14以螺纹形式密封安装在槽体4的第一安装口11上，使得作为工作电极的第一电极12位于槽体4外部。然后，将作为辅助电极的第二电极26通过第一密封盖24与槽体4侧面上的第二安装口23安装连接，使得此时的第二电极26位于第一电极12的下方，且与测试样品31露出于测试窗口27的底面平行。

测试样品31和第一电极12、第二电极26安装完毕后，可将电解液5从设于槽体4顶面的竖管20上的第三安装口19注入透明槽体4中，并通过观察使得处于第三安装口19下方的竖管20中的电解液5液面高于测试样品31的底面，例如，可将电解液5加至液面至少处于第一安装口11以上的高度位置。这样做的目的主要是确保测试过程中测试样品31的底面能够与电解液5充分接触，并且该结构的设计有利于降低针对例如双极板的测试过程中的渗液风险。

当注入的电解液5的液面与测试样品31的底面达到一定的高度差后，可将装有温度计21的第二密封盖18以螺纹形式安装连接在第三安装口19上，并可使温度计21的下端测量端处于与测试样品31的底面相接近的高度位置上。

接下来，即可将作为参比电极的第三电极7通过第三密封盖9安装连接在与槽体4相通并作为参比电极放置管的弯管6上方的第四安装口8上，作为参比电极的第三电极7靠近作为工作电极的第一电极12，降低了电解液5溶液的欧姆降对测试结果的影响。

最后，将第一电极12(第二子电极121)至第三电极7分别连接至电化学工作站的三个电极夹上，即可开始进行针对例如双极板表面涂层耐蚀性能的测试，并记录测试过程中的数据。

综上，本发明具有以下优点：

(1)通过改变电解池的结构，使得测试样品31位于电解池的上方，可降低作用于样品上的液体压强，并通过优化电解池中电解液5在第一安装口11与第三安装口19处的液位高度差，使得测试时电解液5与测试样品31充分接触，确保了测试结果的准确性，同时能够降低例如双极板等涂层耐腐蚀测试过程中的渗液风险，提高测试的成功率和可重复性；

(2)可以规避渗液对测试设备的损坏，降低测试成本；

(3)能适用于针对不同样品的多种测试面积需求；

(4)电解池外部采用循环水浴池2包覆，有利于较好控制电解池中电解液5的温度。

本发明能够广泛适用于针对包括双极板在内的具有一定厚度的平板，蚀刻板，曲面板等具有不同表面形态的产品的较为准确的电化学测试，适宜推广。

虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种电化学测试装置，其特征在于，包括：

电解池，其设有槽体；

样品装载模块，设于所述槽体的顶面上，所述样品装载模块中设有装载腔，所述样品装载模块的底面上设有连通所述装载腔的测试窗口，所述装载腔用于放置测试样品，且所述测试样品被压紧密封于所述测试窗口上，所述测试样品的露出底面通过所述测试窗口与注入所述槽体的电解液完全接触；

电极模块，包括第一电极和第二电极，所述第一电极设于所述样品装载模块上，并与所述测试样品的顶面相接触，所述第二电极设于所述槽体中，并位于所述测试窗口的下方。

2.根据权利要求1所述的电化学测试装置，其特征在于，所述样品装载模块设有第一本体和第二本体，所述第一本体穿设于所述槽体的顶面上，所述第一本体的顶面上设有所述装载腔，所述第一本体的底面上设有连通所述装载腔的底面的所述测试窗口，所述测试样品的底面与所述装载腔的底面之间设有第一密封圈，所述第二本体自所述第一本体的顶面进入所述装载腔中，将所述测试样品通过所述第一密封圈压紧密封于所述测试窗口上，所述第一电极设于所述第二本体上，并在所述第二本体压紧所述测试样品时，与所述测试样品的顶面相接触。

3.根据权利要求2所述的电化学测试装置，其特征在于，所述槽体的顶面上设有第一安装口，所述第一本体密封安装于所述第一安装口上，并伸入所述槽体中，所述第二本体在进入所述装载腔中时，与所述第一本体形成转动连接。

4.根据权利要求2所述的电化学测试装置，其特征在于，所述第一电极包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极弹性穿设于所述第二本体中，并自所述第二本体的底面上伸出，用于与所述测试样品的顶面相弹性接触，所述第二子电极穿设于所述第二本体中，并自所述第二本体的顶面上伸出，所述第一子电极与所述第二子电极电性连接。

5.根据权利要求2所述的电化学测试装置，其特征在于，所述第二本体的底面与所述测试样品的顶面之间还设有第二密封圈，所述第二本体在进入所述装载腔中时，通过所述第二密封圈与所述测试样品的顶面压紧密封。

6.根据权利要求1所述的电化学测试装置，其特征在于，所述槽体的侧面上设有第二安装口，所述第二电极密封安装于所述第二安装口上，并与所述测试样品的底面平行。

7.根据权利要求1所述的电化学测试装置，其特征在于，所述槽体的顶部上设有第三安装口，所述第三安装口上密封安装有温度检测模块，所述第三安装口的高度高于所述测试样品的底面高度。

8.根据权利要求7所述的电化学测试装置，其特征在于，所述第三安装口上还密封安装有导气模块。

9.根据权利要求1所述的电化学测试装置，其特征在于，所述槽体的顶部上设有第四安装口，所述第四安装口上密封安装有第三电极，所述第四安装口的高度高于所述测试样品的底面高度。

10.根据权利要求1所述的电化学测试装置，其特征在于，所述槽体设于循环水浴池中。

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