CN208155393U - 一种燃料电池极板流场体积的快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃料电池极板流场体积的快速检测装置，该检测装置包括底板、储液腔、量杯架、移动块、底座、连接绳、排液口以及导液管等，所述底板上部与顶部敞口的壳状储液腔相连，所述储液腔侧面与导液管通连，所述导液管的出口端朝下且正对用于盛装溶液的容器，所述储液腔内设置有用于放置双极板或单极板的底座，所述储液腔外侧面套有移动块，所述移动块与所述底座相连，所述移动块沿所述储液腔竖直方向移动时，所述移动块牵拉所述底座以相反方向移动。采用该装置可以快速测量双极板流场体积。相对现有技术，本实用新型技术方案具有结构简单和方便快捷等优点，能够精准测量双极板流场体积。

Description

一种燃料电池极板流场体积的快速检测装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种燃料电池极板流场体积的快速检测装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池是以氢气作为阳极燃料，空气或者氧气作为阴极燃料，而全氟磺酸型固体聚合物为电解质，在纯Pt或Pt/C系列催化剂的作用下，通过电极反应将储存在燃料中的化学能直接转化为电能的装置。质子交换膜燃料电池不仅具有无污染、高效率、无噪声等优点，并且还具有工作温度低、功率密度高、启动快速等优点，因此具有广阔的应用前景且成为世界各国的研究热点之一。

一个质子交换膜燃料电池是由若干个单电池组成，单电池主要由膜电池和双极板组成，而双极板是PEMFC电池的关键组件之一，在电池中，双极板起到分隔氧化剂和还原剂、支撑膜电极、收集和传导电流等作用。

流场通道是在双极板上加工出各种形状的沟槽，为反应剂以及反应产物提供进出通道，因此是燃料电池的关键所在，其中流场结构需要按照流体运动规律进行设计。质子交换膜燃料电池工作过程中，将会有液态水产生，产生的液态水主要来自反应过程中产生的水以及气体带入的增湿水，如果液态水不能及时排除，将会在流场通道内积累产生液滴，或者在通道表面形成一层水膜，因此极大地减小通道尺寸，增加气体通过通道的压差，严重影响电池的性能。

因此如何控制双极板加工过程中流场通道几何尺寸和加工精度对燃料电池性能和一致性影响至关重要，但是通过测量每个流场尺寸，控制极板流场加工质量非常困难。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种结构简单、方便快捷的燃料电池极板流场体积的快速检测装置，旨在精准测量极板流场体积。

为实现上述目的，本实用新型提出的燃料电池极板流场体积的快速检测装置，包括设置于下方的底板，所述底板上部与顶部敞口的壳状储液腔相连，所述储液腔侧面与导液管通连，所述导液管的出口端朝下且正对用于盛装溶液的容器，所述储液腔内设置有用于放置双极板或单极板的底座，所述所述储液腔外侧面套有移动块，所述移动块与所述底座相连，所述移动块沿所述储液腔竖直方向移动时，所述移动块牵拉所述底座以相反方向移动。

优选地，所述移动块与所述底座之间通过连接绳相连。

优选地，所述储液腔侧面与量杯架相连，所述容器为可放置于所述量杯架顶面的量杯。

优选地，所述底板、所述储液腔、所述量杯架、所述移动块和所述底座的材质为硬质透明PVC，所述连接绳材质为锦纶绳或其他材质防水解绳，所述导液管为PVC管、PU管或其他塑料材质管。

本实用新型技术方案相对现有技术具有以下优点：

本实用新型技术方案通过排水法对极板流场的体积进行测量，通过移动块实现双极板或单极板快速放入和取出。与现有技术测量极板流场尺寸方式相比，更加安全、可靠、快速、准确地测量极板流场体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型检测装置的侧面示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	底板	5	底座
2	储液腔	6	连接绳
				3	量杯架	7	排液口
4	移动块	8	导液管

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种燃料电池极板流场体积的检测装置。

请参见图1和图2，本实用新型实施例的燃料电池极板流场体积的检测装置包括设置于下方的底板1，底板1上部与顶部敞口的壳状储液腔2相连，储液腔2侧面与导液管8通连，导液管8的出口端朝下且正对用于盛装溶液的容器，本实施例的容器为量杯。储液腔2内设置有用于放置双极板或单极板的底座5，储液腔2外侧面套有移动块4，移动块4与底座5相连，移动块4沿储液腔2竖直方向移动时，移动块4牵拉底座5以相反方向移动。

优选地，本实用新型实施例中，移动块4与底座5之间通过连接绳6相连，储液腔2侧面与量杯架3相连，容器为可放置于量杯架3顶面的量杯，底板1、储液腔2、量杯架3、移动块4和底座5的材质为硬质透明PVC，连接绳6材质为锦纶绳或其他材质防水解绳，导液管8为PVC管、PU管或其他塑料材质管。

请参见图1和图2，本实用新型燃料电池极板流场体积的检测装置使用一种燃料电池极板流场体积的快速检测方法，包括以下步骤：

S1:向储液腔2内注入水体至导液管8与储液腔2侧面相连的排液口7底端；

S2:将量杯放置于量杯架3顶面且使量杯的敞口位于导液管8出水口正下方；

S3:将双极板或单极板固定在与移动块4相连的底座5顶面，双极板或单极板伴随底座5缓慢移入储液腔2内液面以下，储液腔2内向外溢出的水体通过导液管8流入至量杯内，移动块4伴随底座5向下移动而上升；

S4：双极板或单极板完全浸入至液面以下后，读取量杯中液体体积并减去底座5体积可得到双极板或单极板体积；

S5：将移动块4向下移动将双极板或单极板和底座5通过牵拉向上移动再将双极板或单极板取出。

请参见图1和图2，本实用新型实施例的燃料电池极板流场体积的快速检测装置工作原理为：

操作人员将水体从储液腔2的顶部开口逐渐注入至储液腔2内部，并且使得储液腔2内水体的水平面平齐于导液管8与储液腔2侧面相连的排液口7底端，同时将量杯放置在量杯架3顶面并且使得量杯的敞开口位于导液管8出水口的正下方。

再将双极板或单极板固定在与移动块4相连的底座5顶面，使得双极板或单极板伴随底座5缓慢地移入储液腔2内液面以下，当双极板或单极板和底座5逐渐进入水体后，两者会对水体产生排开作用，使得水体水面逐渐上升，并且向上移动的水体会从排液口7进入导液管8内，最终通过导液管8的出水口流出至量杯内。

当双极板或单极板完全浸入至液面以下后，通过读取量杯中液体体积并减去底座5的体积即可得到双极板或单极板的相应体积。最后将移动块4向下移动，从而将双极板或单极板和底座5通过牵拉作用而向上移动，再将双极板或单极板取出。

本实用新型实施例的技术方案通过排水法对极板流场的体积进行测量，通过移动块实现双极板或单极板快速放入和取出。与现有技术测量极板流场尺寸方式相比，更加安全、可靠、快速、准确地测量极板流场体积。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种燃料电池极板流场体积的快速检测装置，其特征在于，包括设置于下方的底板，所述底板上部与顶部敞口的壳状储液腔相连，所述储液腔侧面与导液管通连，所述导液管的出口端朝下且正对用于盛装溶液的容器，所述储液腔内设置有用于放置双极板或单极板的底座，所述储液腔外侧面套有移动块，所述移动块与所述底座相连，所述移动块沿所述储液腔竖直方向移动时，所述移动块牵拉所述底座以相反方向移动。

2.如权利要求1所述检测装置，其特征在于，所述移动块与所述底座之间通过连接绳相连。

3.如权利要求2所述检测装置，其特征在于，所述储液腔侧面与量杯架相连，所述容器为可放置于所述量杯架顶面的量杯。

4.如权利要求3所述检测装置，其特征在于，所述底板、所述储液腔、所述量杯架、所述移动块和所述底座的材质为硬质透明PVC，所述连接绳材质为锦纶绳或其他材质防水解绳，所述导液管为PVC管、PU管或其他塑料材质管。