CN210954168U - 一种膜电极检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种膜电极检测装置，该膜电极检测装置包括支架、第一电极组件、第二电极组件以及检测电路，第一电极组件设置于支架上，用于承载膜电极；第二电极组件设置于支架上，第二电极组件能够沿第一方向靠近第一电极组件移动，以与膜电极抵接；检测电路分别与第一电极组件和第二电极组件连接，用于对膜电极进行检测。本实用新型能够检测到整张膜电极的阻抗，检测速度快、检测数值准确、接触电阻低，并且可实时进行数据的上传和分析。

Description

一种膜电极检测装置

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种膜电极检测装置。

背景技术

膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部件，是燃料电池内部能量转换的场所。膜电极承担燃料电池内的多相物质传输(包括液态水、氢气、氧气、质子和电子传输)，通过电化学反应，负责将燃料氢气的化学能转换成电能。膜电极的性能和成本影响甚至决定质子交换膜燃料电池的性能、寿命及成本。

本申请的发明人在长期的研发中发现，在现有的质子交换膜燃料电池的制备中，基本没有对膜电极的阻抗检测，或者通过点接触检测的方式对膜电极进行阻抗检测，但是其检测结果远远达不到标准。而不合格的膜电极组装到电堆中，会对电堆的整体性能造成较大的影响甚至发生短路，降低质子交换膜燃料电池的质量。

实用新型内容

本实用新型提供一种膜电极检测装置，以解决现有技术中膜电极的检测空白或不达标的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种膜电极检测装置，包括：

支架；

第一电极组件，设置于所述支架上，用于承载膜电极；

第二电极组件，设置于所述支架上，所述第二电极组件能够沿第一方向靠近所述第一电极组件移动，以与所述膜电极抵接；

检测电路，分别与所述第一电极组件和第二电极组件连接，用于对所述膜电极进行检测；

其中，所述第一电极组件和所述第二电极组件相对的侧面分别设置有第一电极板和第二电极板，且所述膜电极置于所述第一电极板及所述第二电极板之间。

在一具体实施例中，所述第一电极组件包括第一绝缘板、所述第一电极板以及限位块，所述第一绝缘板设置于所述支架上，所述第一电极板设置于所述第一绝缘板上，所述限位块设置于所述第一电极板上，用于对所述膜电极进行限位。

在一具体实施例中，所述限位块为L形，所述限位块设置于所述第一电极板的边缘，以使得所述限位块的一部分与所述第一电极板的端面抵接，所述限位块的另一部分与所述第一电极板的侧面抵接，所述限位块与所述膜电极抵接的表面设置有相对于所述第一电极板的端面的垂直方向倾斜的导向面。

在一具体实施例中，所述第一电极板上设置有连接孔，所述限位块上设置有对应所述连接孔的避让槽，所述连接孔用于与所述检测电路连接。

在一具体实施例中，所述第一电极组件进一步包括第一传感器，所述第一传感器设置于所述第一绝缘板远离所述第一电极板的一侧，所述第一绝缘板和所述第一电极板上设有对应所述第一传感器的检测孔，所述第一传感器用于检测所述第一电极板上是否放置有所述膜电极。

在一具体实施例中，所述支架包括底板，所述底板上设置有滑轨，所述第一电极组件进一步包括滑块和承载板，所述滑块设置于所述滑轨上，所述承载板设置于所述滑块上，所述第一绝缘板设置于所述承载板上，以使得所述第一电极组件能够沿与所述第一方向垂直的第二方向移动。

在一具体实施例中，所述支架进一步包括缓冲块，所述缓冲块设置于所述滑轨的两端，用于对所述滑块进行限位。

在一具体实施例中，所述支架进一步包括支柱和支撑板，所述支柱设置于所述底板上，所述支撑板设置于所述支柱上，所述第二电极组件包括驱动机构、移动板、第二绝缘板以及第二电极板，所述驱动机构设置于所述支撑板上，所述移动板与所述驱动机构连接，所述第二绝缘板设置于所述移动板上，所述第二电极板设置于所述第二绝缘板上，以使得所述第二电极板能够在所述驱动机构的驱动下沿第一方向与所述第一电极板上的所述膜电极抵接。

在一具体实施例中，所述第二电极组件进一步包括安装板，所述安装板设置于所述支撑板上，所述安装板和所述移动板中的一者上设置有感应件，另一者上设置有第二传感器，所述感应件与所述第二传感器配合以对所述第二电极板进行位置检测。

在一具体实施例中，所述第一电极板和所述第二电极板为镀金铜板。

本实用新型通过在支架上设置第一电极组件和第二电极组件，并使得第二电极组件能够沿第一方向靠近所述第一电极组件移动，以将膜电极夹设于第一电极组件与第二电极组件之间，并通过分别与第一电极组件和第二电极组件连接的检测电路对膜电极进行检测，能够检测到整张膜电极的阻抗，检测速度快、检测数值准确、接触电阻低，并且可实时进行数据的上传和分析。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图，其中：

图1是本实用新型膜电极检测装置实施例的主视结构示意图；

图2是本实用新型膜电极检测装置实施例的侧视结构示意图；

图3是本实用新型膜电极检测装置实施例中第一电极组件远离第二电极组件状态的主视结构示意图；

图4是本实用新型膜电极检测装置实施例中第一电极组件的主视结构示意图；

图5是本实用新型膜电极检测装置实施例中第一电极组件的俯视结构示意图；

图6是本实用新型膜电极检测装置实施例中限位块的结构示意图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。而术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参见图1至图3，本实用新型膜电极检测装置实施例包括支架100、第一电极组件200、第二电极组件300以及检测电路(图中未示出)，第一电极组件200设置于支架100上，用于承载膜电极(图中未示出)；第二电极组件300设置于支架100上，第二电极组件300能够沿第一方向靠近第一电极组件200移动，以与膜电极抵接；检测电路分别与第一电极组件200和第二电极组件300连接，用于对膜电极进行检测；其中，第一电极组件200和第二电极组件300相对的侧面分别设置有第一电极板220和第二电极板340，且膜电极置于第一电极板220及第二电极板340之间。

本实用新型实施例通过在支架100上设置第一电极组件200和第二电极组件300，并使得第二电极组件300能够沿第一方向靠近第一电极组件200移动，以将膜电极夹设于第一电极组件200与第二电极组件300之间，并通过分别与第一电极组件200和第二电极组件300连接的检测电路对膜电极进行检测，能够检测到整张膜电极的阻抗，检测速度快、检测数值准确、接触电阻低，并且可实时进行数据的上传和分析。

在本实施例中，第一电极组件200包括第一绝缘板210、第一电极板220以及限位块230，第一绝缘板210设置于支架100上，第一电极板220设置于第一绝缘板210上，限位块230设置于第一电极板220上，用于对膜电极进行限位。

一并参见图4至图6，在本实施例中，限位块230为L形，限位块230设置于第一电极板220的边缘，以使得限位块230的一部分与第一电极板220的端面抵接，限位块230的另一部分与第一电极板220的侧面抵接。

在本实施例中，限位块230的数量为4，分别设置在第一电极板220的四周，以围成一用于容置膜电极的容置空间。在其他实施例中，限位块230的数量也可以为2、3或多于4个，在此不做限制。

在本实施例中，限位块230与膜电极抵接的表面设置有相对于第一电极板220的端面的垂直方向倾斜的导向面231，以使得膜电极被放置在第一电极板220上之后，能够沿导向面231进入预设位置，实现定位。

在本实施例中，限位块230上进一步设置有固定孔232，限位块230通过固定孔232和螺钉(图中未标出)与第一电极板220固定。

在其他实施例中，限位块也可以为直板，通过固定孔和螺钉固定于一电极220承载膜电极的表面，在此不做限制。

在本实施例中，第一电极板220上设置有连接孔222，限位块230上设置有对应连接孔222的避让槽233，连接孔222用于与检测电路连接。

在本实施例中，第一电极组件200进一步包括第一传感器240，第一传感器240设置于第一绝缘板210远离第一电极板220的一侧，第一绝缘板210和第一电极板220上设有对应第一传感器240的检测孔221，第一传感器240用于检测第一电极板220上是否放置有膜电极，能够提高检测效率。

在本实施例中，支架100包括底板110，底板110上设置有滑轨120，第一电极组件200进一步包括滑块250和承载板260，滑块250设置于滑轨120上，承载板260设置于滑块250上，第一绝缘板210通过第一绝缘板支柱270设置于承载板260上，以为第一传感器240预留容置空间，并使得第一电极组件200能够沿与第一方向垂直的第二方向移动。

在本实施例中，支架100进一步包括缓冲块130，缓冲块130设置于滑轨120的两端，用于对滑块250进行限位，并且能够防止第二电极组件200与支架100发生硬性碰撞。

在本实施例中，支架100进一步包括支柱140和支撑板150，支柱140设置于底板110上，支撑板150设置于支柱140上，第二电极组件300包括驱动机构310、移动板320、第二绝缘板330以及第二电极板340，驱动机构310设置于支撑板150上，移动板320与驱动机构310连接，第二绝缘板330设置于移动板320上，第二电极板340设置于第二绝缘板330上，以使得第二电极板340能够在驱动机构310的驱动下沿第一方向与第一电极板220上的膜电极抵接。

在本实施例中，驱动机构310可以包括导柱311和气缸312，导柱311贯穿设置于支撑板150，气缸312与导柱311连接，以在第一方向上驱动第二电极板340。在其他实施例中，驱动机构310也可以包括电机，在此不做限制。

在本实施例中，第一电极板220和第二电极板340可以为镀金铜板，相较于传统的纯铜板易生锈且表面易生成氧化膜造成阻值大的问题，镀金铜板的阻值较小，且由于在本申请中可以采用1000Hz的交流电源，根据趋肤效应，电极内部的电流分布不均匀，电流集中在电极的表面，因此电极表面的阻值越小越好，所以镀金铜板对检测的影响较小。在其他实施例中，第一电极板220和第二电极板340也可以为其他纯金属板或合金板等，在此不做限制。

在本实施例中，第二电极组件300进一步包括安装板350，安装板350设置于支撑板150上，移动板320上设置有感应件321，安装板350上设置有第二传感器351，感应件321与第二传感器351配合以对第二电极板340进行位置检测。

其中，第二传感器351的数量为2，能够实现对第二电极板340两个位置的位置检测。在其他实施例中，第二传感器351的数量也可以为一个或多于两个，在此不做限制。

在其他实施例中，也可以为安装板350上设置有一个或多个感应件，移动板320上设置有第二传感器，在此不做限制。

在本实施例中，第一传感器240和第二传感器351可以为光电传感器。在其他实施例中，第一传感器240和第二传感器351也可以为红外传感器、接触式传感器或超声波传感器等，在此不做限制。

具体的，如图3所示，第一电极组件200先相对底板110沿第二方向向远离第二电极组件300的方向滑动，在缓冲块130的限制下到达第一预定位置，然后膜电极被放置于第一电极板220上；如图1所示，第一电极组件200再相对底板110沿第二方向向靠近第二电极组件300的方向滑动，在缓冲块130的限制下到达第二预定位置；第二电极组件300中的第二电极板340在驱动机构310的驱动下沿第一方向向靠近第一电极组件200的方向移动，并通过感应件321与第二传感器351配合进行位置检测，使得第二电极板340达到第三预定位置，此时第二电极板430与第一电极板220上的膜电极抵接；最后通过检测电路对膜电极进行检测。

在本实施例中，可先对一批膜电极进行检测，以将多数合格的膜电极的阻抗值的平均值作为标准阻抗值，当后续检测到的膜电极的阻抗值与标准阻抗值的差值小于阈值时，则判断为膜电极合格，否则判断为膜电极不合格。

在其他实施例中，也可以直接设定标准阻抗值，并根据检测到的膜电极的阻抗值与标准阻抗值的差值判断膜电极是否合格。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种膜电极检测装置，其特征在于，包括：

支架；

第一电极组件，设置于所述支架上，用于承载膜电极；

第二电极组件，设置于所述支架上，所述第二电极组件能够沿第一方向靠近所述第一电极组件移动，以与所述膜电极抵接；

检测电路，分别与所述第一电极组件和第二电极组件连接，用于对所述膜电极进行检测；

其中，所述第一电极组件和所述第二电极组件相对的侧面分别设置有第一电极板和第二电极板，且所述膜电极置于所述第一电极板及所述第二电极板之间。

2.根据权利要求1所述的膜电极检测装置，其特征在于，所述第一电极组件包括第一绝缘板、所述第一电极板以及限位块，所述第一绝缘板设置于所述支架上，所述第一电极板设置于所述第一绝缘板上，所述限位块设置于所述第一电极板上，用于对所述膜电极进行限位。

3.根据权利要求2所述的膜电极检测装置，其特征在于，所述限位块为L形，所述限位块设置于所述第一电极板的边缘，以使得所述限位块的一部分与所述第一电极板的端面抵接，所述限位块的另一部分与所述第一电极板的侧面抵接，所述限位块与所述膜电极抵接的表面设置有相对于所述第一电极板的端面的垂直方向倾斜的导向面。

4.根据权利要求3所述的膜电极检测装置，其特征在于，所述第一电极板上设置有连接孔，所述限位块上设置有对应所述连接孔的避让槽，所述连接孔用于与所述检测电路连接。

5.根据权利要求2所述的膜电极检测装置，其特征在于，所述第一电极组件进一步包括第一传感器，所述第一传感器设置于所述第一绝缘板远离所述第一电极板的一侧，所述第一绝缘板和所述第一电极板上设有对应所述第一传感器的检测孔，所述第一传感器用于检测所述第一电极板上是否放置有所述膜电极。

6.根据权利要求2所述的膜电极检测装置，其特征在于，所述支架包括底板，所述底板上设置有滑轨，所述第一电极组件进一步包括滑块和承载板，所述滑块设置于所述滑轨上，所述承载板设置于所述滑块上，所述第一绝缘板设置于所述承载板上，以使得所述第一电极组件能够沿与所述第一方向垂直的第二方向移动。

7.根据权利要求6所述的膜电极检测装置，其特征在于，所述支架进一步包括缓冲块，所述缓冲块设置于所述滑轨的两端，用于对所述滑块进行限位。

8.根据权利要求6所述的膜电极检测装置，其特征在于，所述支架进一步包括支柱和支撑板，所述支柱设置于所述底板上，所述支撑板设置于所述支柱上，所述第二电极组件包括驱动机构、移动板、第二绝缘板以及所述第二电极板，所述驱动机构设置于所述支撑板上，所述移动板与所述驱动机构连接，所述第二绝缘板设置于所述移动板上，所述第二电极板设置于所述第二绝缘板上，以使得所述第二电极板能够在所述驱动机构的驱动下沿第一方向与所述第一电极板上的所述膜电极抵接。

9.根据权利要求8所述的膜电极检测装置，其特征在于，所述第二电极组件进一步包括安装板，所述安装板设置于所述支撑板上，所述安装板和所述移动板中的一者上设置有感应件，另一者上设置有第二传感器，所述感应件与所述第二传感器配合以对所述第二电极板进行位置检测。

10.根据权利要求8所述的膜电极检测装置，其特征在于，所述第一电极板和所述第二电极板为镀金铜板。

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