CN210954107U - 一种燃料电池单片膜电极测试夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种燃料电池单片膜电极测试夹具，包括：第一夹具、第二夹具和紧固件；其中第一、第二夹具适于分别从待测膜电极的相对两侧夹持待测膜电极；以及所述紧固件包括：螺栓、螺帽和缓冲弹簧；所述螺栓适于穿设第一、第二夹具，通过所述螺帽锁紧第一、第二夹具；以及所述缓冲弹簧位于所述螺栓上；本实用新型的测试夹具能够实现膜电极的快速组装和精准定位，且为了避免在高温条件下进行测试时，第一、第二夹具因热膨胀而对膜电极产生过大的压力而导致膜电极损坏，在第一夹具与所述螺帽之间或第二夹具与所述螺帽之间设置缓冲弹簧，以缓解第一、第二夹具因热膨胀而对膜电极产生的压力。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池的性能测试技术领域，具体涉及一种燃料电池单片膜电极测试夹具。
背景技术
燃料电池是一种直接将燃料中的化学能转化为电能的电化学装置，具有热效率高、环境友好等优点，被认为是21世纪新型环保高效的发电技术之一。质子交换膜燃料电池由于其结构简单、功率密度大、低温快速启动等优点获得广泛运用。
膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部件，其性能直接决定燃料电池电堆输出功率，在研发和生产过程中均需要对膜电极的性能进行检测，如泄漏率、开路电压、电流-电压极化曲线等。对膜电极进行测试需要用到工装夹具，现有的工装夹具一般由进气端板、集流板、流场板、密封圈组成，测试时将膜电极手工放置到流场板上，再将各部件按顺序叠合并由螺杆锁紧。一方面，由于膜电极与流场板具有一一对应的关系，上述夹具在组装时难以做到精准定位，另一方面，在进行高温条件测试时，夹具容易因热膨胀而对膜电极产生过大的压力，存在膜电极被压坏的风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种燃料电池单片膜电极测试夹具，以解决现有技术中膜电极组装费时、定位难以及第一、第二夹具因热膨胀而对膜电极产生过大的压力的技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃料电池单片膜电极测试夹具，包括：第一夹具、第二夹具和紧固件；其中第一、第二夹具适于分别从待测膜电极的相对两侧夹持待测膜电极；以及所述紧固件包括：螺栓、螺帽和缓冲弹簧；所述螺栓适于穿设第一、第二夹具，通过所述螺帽锁紧第一、第二夹具；以及所述缓冲弹簧位于所述螺栓上。
进一步，所述紧固件还包括：位于所述缓冲弹簧与第一夹具之间或所述缓冲弹簧与第二夹具之间的绝缘套。
进一步，第一、第二夹具上对应位置分别设有定位孔。
进一步，第一、第二夹具的结构相同，且均包括：端板、集流板和流场板；其中所述端板、集流板和流场板上对应位置分别设有所述定位孔。
进一步，所述端板上设有进气孔和出气孔；所述流场板上设有气体流场；所述进气孔、出气孔分别与所述气体流场相连通；以及两流场板适于分别从待测膜电极的相对两侧夹持待测膜电极。
进一步，所述流场板上设有限位槽；所述气体流场位于相应的限位槽内；以及两流场板上的限位槽适于形成容纳待测膜电极的定位空间。
进一步，所述端板与所述集流板之间设有绝缘密封层；以及所述集流板与所述流场板之间设有导电密封层。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的燃料电池单片膜电极测试夹具通过第一、第二夹具和紧固件夹紧待测膜电极，以进行待测膜电极的性能测试，另外，为了避免在高温条件下进行测试时，第一、第二夹具因热膨胀而对膜电极产生过大的压力而导致膜电极损坏，在第一夹具与所述螺帽之间或第二夹具与所述螺帽之间设置缓冲弹簧，以缓解第一、第二夹具因热膨胀而对膜电极产生的压力；同时本燃料电池单片膜电极测试夹具通过设置各部件上的定位孔实现膜电极的快速组装和精准定位。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的燃料电池单片膜电极测试夹具的结构示意图；
图2是本实用新型的燃料电池单片膜电极测试夹具的右视图；
图3是本实用新型的燃料电池单片膜电极测试夹具的流场板的结构示意图。
其中：
第一夹具10、第二夹具20、端板21、出气孔210、进气孔211、定位孔212、集流板22、流场板23、流场板上的定位孔230、气体流场231、限位槽232、密封圈233、紧固件30、螺帽31、螺栓32、缓冲弹簧33、绝缘套34。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型的结构作进一步详细的说明。
实施例1
如图1和图3所示，本实施例1提供了一种燃料电池单片膜电极测试夹具，包括：第一夹具10、第二夹具20和紧固件30；其中第一、第二夹具适于分别从待测膜电极的相对两侧夹持待测膜电极；以及所述紧固件30包括：螺栓32、螺帽31和缓冲弹簧33；所述螺栓32适于穿设第一、第二夹具，并通过所述螺帽32锁紧第一、第二夹具；以及所述缓冲弹簧33位于所述螺栓32上。
具体的，本实施例的测试夹具通过第一、第二夹具分别从待测膜电极的相对两侧夹持待测膜电极，并通过螺栓32、螺帽31锁紧第一、第二夹具，将待测膜电极夹紧，以进行待测膜电极的性能测试，另外，为了避免在高温条件下进行测试时，第一、第二夹具因热膨胀而对膜电极产生过大的压力而导致膜电极损坏，在所述螺栓32上设置缓冲弹簧33，以缓解第一、第二夹具因热膨胀而对膜电极产生的压力。
具体的，为了确保夹紧效果，第一、第二夹具的四个顶角处均设有所述紧固件30。
具体的，为了方便描述，本实施例以第二夹具20为例具体说明。
进一步，第一、第二夹具上对应位置分别设有定位孔212。
具体的，为了确保膜电极精准组装在第一、第二夹具之间，第一、第二夹具上对应位置分别设有定位孔212，同时在膜电极对应位置上也设置定位孔，组装时，先在第二夹具20（或第一夹具10）的定位孔212中插入尺寸合适的定位杆，然后将第二夹具20（或第一夹具10）上的定位杆插入膜电极相应的定位孔中，再将定位杆穿过第一夹具10（或第二夹具20）相应的定位孔中，从而实现对膜电极的夹持，通过各定位孔212不仅能够提高膜电极的组装速度，还能够提高膜电极的组装定位精准度。
具体的，各夹具上均设有至少两个所述定位孔212，且各定位孔212对称分布在相应夹具上，以进一步确保膜电极精准组装在第一、第二夹具之间。
进一步，第一、第二夹具的结构相同，且均包括：端板21、集流板22和流场板23；其中所述端板21、集流板22和流场板23上对应位置分别设有所述定位孔212。
进一步，所述端板21上设有进气孔211和出气孔210；所述流场板23上设有气体流场231；所述进气孔211、出气孔210分别与所述气体流场231相连通；以及两流场板23适于分别从待测膜电极的相对两侧夹持待测膜电极。
进一步，所述流场板23上设有限位槽232；所述气体流场231位于相应的限位槽232内；以及两流场板23上的限位槽232适于形成容纳待测膜电极的定位空间。
具体的，通过在所述流场板23上设置限位槽232，从而将膜电极放入定位空间内，进一步实现对膜电极的精准定位。
具体的，所述限位槽232的深度为50~400 μm；限位槽232的尺寸（长和宽）比气体流场231的尺寸（长和宽）多出0.2-1mm，以保证组装时的精度。
具体的，在限位槽232的外周还设有密封圈233，以提高夹紧密封性。
进一步，所述端板21与所述集流板22之间设有绝缘密封层；以及所述集流板22与所述流场板23之间设有导电密封层。
具体的，通过绝缘密封层将端板21与集流板22进行绝缘；通过导电密封层确保集流板22与流场板23之间的导电性；为了进一步将端板21绝缘，所述紧固件30还包括：位于所述缓冲弹簧33与第一夹具10之间或所述缓冲弹簧33与第二夹具20之间的绝缘套34。
本测试夹具组装过程如下：
先在第二夹具（或第一夹具）的各定位孔中分别插入尺寸合适的定位杆，然后将第二夹具（或第一夹具）上的定位杆插入膜电极相应的各定位孔中，调整膜电极确保膜电极放置在流场板的限位槽中，然后将各定位杆穿过第一夹具（或第二夹具）相应的定位孔，将组合后的第一夹具、膜电极和第二夹具整体放置到压机中均匀施加压力，在保持压力的情况下，用紧固件锁紧，最后释放压机压力，拔掉各定位杆，完成组装。
综上所述，本燃料电池单片膜电极测试夹具通过第一、第二夹具和紧固件夹紧待测膜电极，以进行待测膜电极的性能测试，另外，为了避免在高温条件下进行测试时，第一、第二夹具因热膨胀而对膜电极产生过大的压力而导致膜电极损坏，在第一夹具与所述螺帽之间或第二夹具与所述螺帽之间设置缓冲弹簧，以缓解第一、第二夹具因热膨胀而对膜电极产生的压力；同时本燃料电池单片膜电极测试夹具通过设置各部件上的定位孔实现膜电极的快速组装和精准定位。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种燃料电池单片膜电极测试夹具，其特征在于，包括：
第一夹具、第二夹具和紧固件；其中
第一、第二夹具适于分别从待测膜电极的相对两侧夹持待测膜电极；以及
所述紧固件包括：螺栓、螺帽和缓冲弹簧；
所述螺栓适于穿设第一、第二夹具，通过所述螺帽锁紧第一、第二夹具；以及
所述缓冲弹簧位于所述螺栓上。
2.根据权利要求1所述的燃料电池单片膜电极测试夹具，其特征在于，
所述紧固件还包括：位于所述缓冲弹簧与第一夹具之间或所述缓冲弹簧与第二夹具之间的绝缘套。
3.根据权利要求2所述的燃料电池单片膜电极测试夹具，其特征在于，
第一、第二夹具上对应位置分别设有定位孔。
4.根据权利要求3所述的燃料电池单片膜电极测试夹具，其特征在于，
第一、第二夹具的结构相同，且均包括：端板、集流板和流场板；其中
所述端板、集流板和流场板上对应位置分别设有所述定位孔。
5.根据权利要求4所述的燃料电池单片膜电极测试夹具，其特征在于，
所述端板上设有进气孔和出气孔；
所述流场板上设有气体流场；
所述进气孔、出气孔分别与所述气体流场相连通；以及
两流场板适于分别从待测膜电极的相对两侧夹持待测膜电极。
6.根据权利要求5所述的燃料电池单片膜电极测试夹具，其特征在于，
所述流场板上设有限位槽；
所述气体流场位于相应的限位槽内；以及
两流场板上的限位槽适于形成容纳待测膜电极的定位空间。
7.根据权利要求6所述的燃料电池单片膜电极测试夹具，其特征在于，
所述端板与所述集流板之间设有绝缘密封层；以及
所述集流板与所述流场板之间设有导电密封层。
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| CN112276832A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-29 | 苏州市金盾自动化系统有限公司 | 一种产品装配治具 |
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