CN219768004U - 一种燃料电池膜电极测试夹具及装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及燃料电池膜电极测试技术领域，具体公开了一种燃料电池膜电极测试夹具及装置。该夹具包括并排设置的左夹具及右夹具，左夹具及右夹具均包括由内侧向外依次设置并通过一组绝缘锁紧件连接的石墨板、集流板、聚四氟板及端板；两个石墨板的相对侧设置有膜电极放置区，膜电极放置区设置有气体流道；石墨板的两个侧面分别开设有气路入口及气路出口，气路入口及气路出口分别与位于同一个石墨板上的气体流道两端连通；两个端板之间通过一组锁紧组件可拆卸连接。该燃料电池膜电极测试夹具及装置能够提高装夹效率，同时防止内部结构错位。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池膜电极测试技术领域，尤其涉及一种燃料电池膜电极测试夹具及装置。
背景技术
燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置，以其发电效率高、比能量大、可靠性强、环保无污染及燃料多元化等优点，成为21世纪重要的新能源发展方向，被誉为继水力、火力、核电之后的第四代发电技术。其中，质子交换膜燃料电池因其特有的功率高、结构简单、操作简便等优点，成为了适应性最广的燃料电池之一，是目前公认的电动汽车和固定式发电站的首选能源之一。
在对质子交换膜燃料电池的膜电极进行测试时，通常采用测试夹具将待测燃料电池膜电极进行装夹固定。现有的测试夹具一般采用八根螺栓与螺母配合将单独零件锁紧，测试结束后需拆卸夹具上的所有零件，再次装夹时也要重复把所有零件叠在一起，不仅工作效率较低、统一性差，而且锁紧时用力不均匀，难以控制预紧力，导致阳极板和阴极板错位或接触不良，从而影响电池性能及测试准确性。
因此，有必要针对现有的燃料电池膜电极测试夹具进行改进，以解决上述问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种燃料电池膜电极测试夹具及装置，能够提高装夹效率，同时防止内部结构错位。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种燃料电池膜电极测试夹具，包括并排设置的左夹具及右夹具，所述左夹具及所述右夹具均包括由内侧向外依次设置并通过一组绝缘锁紧件连接的石墨板、集流板、聚四氟板及端板；两个所述石墨板的相对侧设置有膜电极放置区，所述膜电极放置区设置有气体流道；所述石墨板的两个侧面分别开设有气路入口及气路出口，所述气路入口及所述气路出口分别与位于同一个所述石墨板上的所述气体流道两端连通；两个所述端板之间通过一组锁紧组件可拆卸连接。
进一步地，两个所述石墨板分别为阳极板及阴极板，所述阳极板的所述气路入口与所述阴极板的所述气路出口同侧相邻设置，所述阳极板的所述气路出口与所述阴极板的所述气路入口同侧相邻设置。
进一步地，所述端板的两侧面间隔开设有若干个加热棒孔，所述加热棒孔内插设有加热棒。
进一步地，所述集流板顶面向上延伸设置有支耳，所述支耳上安装有蝶形螺栓。
进一步地，所述石墨板的一侧开设有热电偶孔。
进一步地，所述石墨板底面、所述集流板底面及所述聚四氟板底面平齐，且均高于所述端板底面。
进一步地，所述绝缘锁紧件为绝缘紧固螺栓。
进一步地，所述锁紧组件包括螺栓、套设在所述螺栓上的垫片及与所述螺栓螺接的螺母，所述螺栓沿待测膜电极封装方向贯穿连接两个所述端板及位于两个所述端板之间的所述聚四氟板、所述集流板和所述石墨板。
进一步地，所述气体流道为蛇形流道。
一种燃料电池膜电极测试装置，包括上述的燃料电池膜电极测试夹具。
本实用新型的有益效果为：本实用新型的一种燃料电池膜电极测试夹具及装置，将夹具分成左夹具及右夹具两部分，大大提高了装夹效率；同时，由于左夹具及右夹具均采用绝缘锁紧件进行精准锁紧连接，并且左夹具与右夹具之间通过一组锁紧组件进行精准锁紧连接，从而有效防止夹具内部结构错位。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种燃料电池膜电极测试夹具的爆炸结构示意图。
图2是本实用新型提供的一种燃料电池膜电极测试夹具的结构示意图。
图3是本实用新型提供的一种燃料电池膜电极测试夹具在另一角度的结构示意图。
图4是本实用新型提供的一种燃料电池膜电极测试夹具的侧视图。
图5是图1中的石墨板的结构示意图。
图中：1-左夹具；2-右夹具；3-石墨板；31-膜电极放置区；32-气体流道；33-气路入口；34-气路出口；35-热电偶孔；4-集流板；41-支耳；42-蝶形螺栓；5-聚四氟板；6-端板；61-加热棒孔；62-加热棒；7-绝缘锁紧件；8-锁紧组件；81-螺栓；82-垫片；83-螺母。
实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1至5所示，一种燃料电池膜电极测试夹具，包括并排设置的左夹具1及右夹具2，左夹具1及右夹具2均包括由内侧向外依次设置并通过一组绝缘锁紧件7连接的石墨板3、集流板4、聚四氟板5及端板6；两个石墨板3的相对侧设置有膜电极放置区31，膜电极放置区31设置有气体流道32；石墨板3的两个侧面分别开设有气路入口33及气路出口34，气路入口33及气路出口34分别与位于同一个石墨板3上的气体流道32两端连通；两个端板6之间通过一组锁紧组件8可拆卸连接。
具体的，该燃料电池膜电极测试夹具中，两个石墨板3分别为阳极板及阴极板，阳极板的气路入口33与阴极板的气路出口34同侧相邻设置，阳极板的气路出口34与阴极板的气路入口33同侧相邻设置，如图2和3所示。其中，石墨板3上的气体流道32优选为蛇形流道，蛇形流道的两端分别通过开设的小圆孔36与气路入口33及气路出口34连通；石墨板3的一侧开设有热电偶孔35，用于插放热电偶进行测温，如图5所示。
使用时，外界供应的氢气通过阳极板的气路入口33进入至夹具内，外界的空气通过阴极板的气路入口33进入至夹具内，氢气与空气在气路通道中流动，为膜电极性能检测提供反应气体，反应之后的氢气通过阳极板的气路出口34排出至外界，反应之后生成的水通过阴极板的气路出口34排出。由于阳极板的气路入口33与阴极板的气路出口34相邻，阴极板的气路出口34聚集的水可通过质子膜渗透对阳极板气路入口33的氢气进行加湿，提高燃料电池夹具通入的氢气加湿度，继而降低膜电极性能测试误差，并提高燃料电池夹具的耐久性性能。
如图2-4所示，集流板4顶面向上延伸设置有支耳41，支耳41上安装有蝶形螺栓42，以便于连接负载线。使用时，无需拧下蝶形螺栓42的螺帽，松下即可。端板6的两侧面间隔开设有若干个加热棒孔61，加热棒孔61内插设有加热棒62。本实施例中，端板6的前侧面及后侧面分别开设有两个加热棒孔61。
其中，石墨板3底面、集流板4底面及聚四氟板5底面平齐，且均高于端板6底面。采用该结构，在测试时，两个端板6的底面与测试台接触，石墨板3底面悬空设置，从而防止阴阳极与测试台接触而导致短路。
本实用新型的左夹具1及右夹具2中，绝缘锁紧件7为绝缘紧固螺栓。锁紧组件8包括螺栓81、套设在螺栓81上的垫片82及与螺栓81螺接的螺母83，螺栓81沿待测膜电极封装方向贯穿连接两个端板6及位于两个端板6之间的聚四氟板5、集流板4和石墨板3。使用时，可根据夹具需要布置相应数量的绝缘锁紧件7及锁紧组件8。
本实用新型的一种燃料电池膜电极测试夹具，使用时，通过绝缘锁紧件7依次将端板6、聚四氟板5、集流板4及石墨板3固定，从而分别将左夹具1及右夹具2装配好；将待测质子交换膜放置在两个石墨板3之间，利用锁紧组件8将左夹具1及右夹具2锁紧；利用集流板4上的蝶形螺栓42连接负载线；将各加热棒62分别插入各加热棒孔61内，将热电偶插入热电偶孔35内；达到预设温度后，开始进行膜电极测试。测试结束后，取出热电偶及加热棒62，拆除负载线；解除锁紧组件6的锁定后，将左夹具1与右夹具2分离，即可取出完成测试的质子交换膜。该燃料电池膜电极测试夹具拆装方便，
本实用新型还提供了一种燃料电池膜电极测试装置，包括上述的燃料电池膜电极测试夹具。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种燃料电池膜电极测试夹具，其特征在于，包括并排设置的左夹具（1）及右夹具（2），所述左夹具（1）及所述右夹具（2）均包括由内侧向外依次设置并通过一组绝缘锁紧件（7）连接的石墨板（3）、集流板（4）、聚四氟板（5）及端板（6）；两个所述石墨板（3）的相对侧设置有膜电极放置区（31），所述膜电极放置区（31）设置有气体流道（32）；所述石墨板（3）的两个侧面分别开设有气路入口（33）及气路出口（34），所述气路入口（33）及所述气路出口（34）分别与位于同一个所述石墨板（3）上的所述气体流道（32）两端连通；两个所述端板（6）之间通过一组锁紧组件（8）可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极测试夹具，其特征在于，两个所述石墨板（3）分别为阳极板及阴极板，所述阳极板的所述气路入口（33）与所述阴极板的所述气路出口（34）同侧相邻设置，所述阳极板的所述气路出口（34）与所述阴极板的所述气路入口（33）同侧相邻设置。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极测试夹具，其特征在于，所述端板（6）的两侧面间隔开设有若干个加热棒孔（61），所述加热棒孔（61）内插设有加热棒（62）。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极测试夹具，其特征在于，所述集流板（4）顶面向上延伸设置有支耳（41），所述支耳（41）上安装有蝶形螺栓（42）。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极测试夹具，其特征在于，所述石墨板（3）的一侧开设有热电偶孔（35）。
6.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极测试夹具，其特征在于，所述石墨板（3）底面、所述集流板（4）底面及所述聚四氟板（5）底面平齐，且均高于所述端板（6）底面。
7.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极测试夹具，其特征在于，所述绝缘锁紧件（7）为绝缘紧固螺栓。
8.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极测试夹具，其特征在于，所述锁紧组件（8）包括螺栓（81）、套设在所述螺栓（81）上的垫片（82）及与所述螺栓（81）螺接的螺母（83），所述螺栓（81）沿待测膜电极封装方向贯穿连接两个所述端板（6）及位于两个所述端板（6）之间的所述聚四氟板（5）、所述集流板（4）和所述石墨板（3）。
9.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极测试夹具，其特征在于，所述气体流道（32）为蛇形流道。
10.一种燃料电池膜电极测试装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的燃料电池膜电极测试夹具。
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