CN212303725U - 一种高温质子交换膜mea电化学性能及气密性测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置。本实用新型的技术方案是：一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置，包括阴极端极板、阳极端极板以及设置在阴极端极板和阳极端极板之间的质子交换膜，所述阴极端极板和阳极端极板上均设置有加热件以及温度传感器，所述阴极端极板上设置有空气进口、空气出口以及负极接线孔，所述阳极端板上设置有氢气进口、氢气出口以及正极接线孔，所述阴极端极板的内壁上设置有阴极流道，所述阳极端极板的内壁上设置有阳极流道。本实用新型提供的方案可以用来对燃料电池质子交换膜的电化学性能、气密性能测试，同时可以用来对双极板气密性测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置。
背景技术
随着微型电源及燃料电池的发展，高温燃料电池质子交换膜作为燃料电池的重要零部件，对燃料电池的性能、寿命起着关键性的作用，目前在燃料电池组装的时候，对质子交换膜组装前的测试极为重要。因燃料电池自身的堆叠结构，返工工序复杂，一旦其中质子交换膜性能不良，或有漏串气的现象，直接影响到燃料电池组装的成败。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种可以用来对燃料电池质子交换膜的电化学性能、气密性能测试，同时可以用来对双极板气密性测试的多功能测试装置。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置，包括阴极端极板、阳极端极板以及设置在阴极端极板和阳极端极板之间的质子交换膜，所述阴极端极板和阳极端极板上均设置有加热件以及温度传感器，所述阴极端极板上设置有空气进口、空气出口以及负极接线孔，所述阳极端板上设置有氢气进口、氢气出口以及正极接线孔，所述阴极端极板的内壁上设置有阴极流道，所述阳极端极板的内壁上设置有阳极流道。
优选的，所述阴极端极板和阳极端极板通过螺栓连接，所述螺栓上设置有绝缘垫片。
优选的，所述质子交换膜与阴极端极板和阳极端极板之间设置有氟胶垫。
优选的，所述加热件为加热片或者插入到阴极端极板和阳极端极板内的加热棒。
本实用新型相对于现有技术具有如下优点，对质子交换膜性能、气密性检测确认、对双极板气密性检测确认后，后期组装燃料电池堆栈是质量合格率可以提高至90%以上。
其二，功能工装，后期跟进不同几种或产品相应修改尺寸即可实现功能；
其三，功能性强，可以用于质子交换膜的电化学性能测试，质子交换膜气密性测试，双极板气密性测试。
附图说明
图1为本实用新型的一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置的结构示意图；
图2为本实用新型的一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置的爆炸图。
图中：1、阴极端极板；2、阳极端极板；3、加热件；4、温度传感器；5、空气进口；6、空气出口；7、绝缘垫片；8、正极接线孔；9、负极接线孔；10、氢气进口；11、氢气出口；12、氟胶垫；13、质子交换膜。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置，包括阴极端极板1、阳极端极板2以及设置在阴极端极板1和阳极端极板2之间的质子交换膜13，所述阴极端极板1和阳极端极板2上均设置有加热件3以及温度传感器4，所述阴极端极板1上设置有空气进口5、空气出口6以及负极接线孔9，所述阳极端板上设置有氢气进口10、氢气出口11以及正极接线孔8，所述阴极端极板1的内壁上设置有阴极流道，所述阳极端极板2的内壁上设置有阳极流道。
优选的，所述阴极端极板1和阳极端极板2通过螺栓连接，所述螺栓上设置有绝缘垫片7。
优选的，所述质子交换膜13与阴极端极板1和阳极端极板2之间设置有氟胶垫12。
优选的，所述加热件3为加热片或者插入到阴极端极板1和阳极端极板2内的加热棒。
其中阴极流道与空气进口5和空气出口6相通，阳极流道与氢气进口10和氢气出口11相通，阴极端极板1和阴极端极板1的气体进出口及流道不限于附图的形状和尺寸。阴极端极板1与阳极端极板2之间设有氟胶垫12、被测物体即质子交换膜13或双极板，贴合后使用螺栓连接，螺杆上设有绝缘垫片7。在空气进口5通入空气后，空气在通过阴极端极板1，内部被质子交换膜13隔档，通过阴极端极板1的阴极流道后从空气出口6流出。在氢气进口10通入氢气后，氢气在通过阳极端极板2，内部被质子交换膜13隔档，通过阳极端极板2的阳极流道后从氢气出口11流出。
具体的，本装置作为质子交换膜13电化学性能测试装置时，参照图2固定安装质子交换膜13。启动加热棒，实时通过温度传感器4实时监控装置温度。氢气通过氢气进口10，氢气在装置内部与质子交换膜13一侧接触扩散，空气通过空气进口5，空气在装置内部与质子交换膜13另一侧接触扩散。在一定温度条件下，氢气与另一侧空气中氧气发生化学反应，产生电能。通过正极接线孔8和负极接线孔9导至装置外。通过评判检测正极接线孔8和负极接线孔9之间的电压及发电能力曲线评判质子交换膜13电化学性能。
本装置作为质子交换膜13气密性测试装置时，参照图2固定安装质子交换膜13。空气通过空气进口5，空气在装置内部与质子交换膜13另一侧接触扩散，将空气出口6串入气体压力表后堵住密封，将氢气进口10密封堵住，氢气出口11使用管道引至水中，可以通过评判检测氢气出口11有误气泡冒出，已判断质子交换膜13两侧有无串气。同时监控空气出口6处的压力表压力变化，气体有无泄漏。用于评判氟胶垫12与质子交换膜13之间密封性能。
本装置作为双极板气密性测试装置时，参照图2固定安装双极板。空气通过空气进口5，空气在装置内部与质子交换膜13另一侧接触扩散，将空气出口6串入气体压力表后堵住密封，将氢气进口10密封堵住，氢气出口11使用管道引至水中，可以通过评判检测氢气出口11有无气泡冒出，同时监控空气出口6处的压力表压力变化，以判断双极板本体有无串气、渗漏气。用于评判氟胶垫12与双极板之间密封性能。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置，其特征在于：包括阴极端极板、阳极端极板以及设置在阴极端极板和阳极端极板之间的质子交换膜，所述阴极端极板和阳极端极板上均设置有加热件以及温度传感器，所述阴极端极板上设置有空气进口、空气出口以及负极接线孔，所述阳极端极板上设置有氢气进口、氢气出口以及正极接线孔，所述阴极端极板的内壁上设置有阴极流道，所述阳极端极板的内壁上设置有阳极流道。
2.根据权利要求1所述的一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置，其特征在于：所述阴极端极板和阳极端极板通过螺栓连接，所述螺栓上设置有绝缘垫片。
3.根据权利要求1所述的一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置，其特征在于：所述质子交换膜与阴极端极板和阳极端极板之间设置有氟胶垫。
4.根据权利要求1所述的一种高温质子交换膜MEA电化学性能及气密性测试装置，其特征在于：所述加热件为加热片或者插入到阴极端极板和阳极端极板内的加热棒。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115389562A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-11-25 | 雄川氢能科技(广州)有限责任公司 | 一种膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置 |
| CN116520024A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-08-01 | 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 | 质子交换膜电导率测试装置 |
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2020
- 2020-04-29 CN CN202020684611.3U patent/CN212303725U/zh active Active
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