膜电极测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种膜电极测试装置及方法，该测试装置包括测试夹具、气路组件和温控组件；测试夹具包括驱动装置以及多个热压板，多个所述热压板平行间隔设置，热压板用于放置待测膜电极及双极板组件，位于最边侧的热压板上具有阳极燃料进口和阴极燃料进口，每个热压板上均设置有阳极燃料流道和阴极燃料流道，气路组件用于向阳极燃料进口提供阳极燃料，气路组件还用于向所述阴极燃料进口提供阴极燃料，驱动装置用于驱动多个所述热压板做聚拢动作，以使得相邻两个热压板夹紧待测膜电极及双极板组件；温控组件用于控制所述热压板的温度；该膜电极测试装置及方法实现了膜电极在电堆装堆前的批量化性能测试，提升了膜电极筛选效率。

Membrane electrode test device and method

【技术实现步骤摘要】
膜电极测试装置及方法
本专利技术属于燃料电池性能测试
，尤其是涉及一种膜电极测试装置及方法。
技术介绍
燃料电池是一种通过电化学反应把燃料所具有的化学能转变为电能的装置，燃料电池作为一种新能源，相较于传统的铅蓄电池、镍氢电池以及发展迅速的锂离子电池，拥有使用清洁、转化率高、安全性好等优点，是一种理想的零排放、无污染的清洁新型能源。目前燃料电池已经应用于航空航线、民用市场等领域，比如乘用车等。燃料电池是将膜电极与双极板紧固在一起形成的电池堆，膜电极是燃料电池的核心部件，膜电极与两侧的双极板组成燃料电池的基本单元，膜电极性能直接影响到燃料电池的整体性能。在燃料电池装堆前需要对每片膜电极的性能进行单独测试，保证燃料电池装堆时所使用的均为性能合格的膜电极，有效保障燃料电池的整体性能。现有膜电极测试夹具在膜电极的测试过程中，每次只能完成单片膜电极的测试，测试效率极低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种膜电极测试装置，该膜电极测试系统实现了膜电极在堆装前的批量化性能测试，提升了膜电极筛选效率。本专利技术的另一目的在于提供一种膜电极测试方法，该测试方法能够实现膜电极的批量化性能测试，提升膜电极筛选效率。本专利技术第一方面提供一种膜电极的测试装置，包括气路组件、测试夹具和温控组件；所述测试夹具包括驱动装置以及多个热压板，多个所述热压板平行间隔设置，所述热压板用于放置待测膜电极及双极板组件，位于最边侧的所述热压板上具有阳极燃料进口和阴极燃料进口，每个所述热压板上均设置有阳极燃料流道和阴极燃料流道，所述气路组件用于向阳极燃料进口提供阳极燃料，所述气路组件还用于向所述阴极燃料进口提供阴极燃料，所述驱动装置用于驱动多个所述热压板做聚拢动作，以使得相邻两个所述热压板夹紧待测膜电极及双极板组件；所述温控组件用于控制所述热压板的温度。如上所述膜电极测试系统，所述驱动装置包括电机和传动组件，所述传动组件包括同步带、两个同步带轮和两个丝杠，两个所述丝杠分别固定于两个所述同步带轮上，所述电机的旋转轴通过所述同步带和同步带轮带动所述丝杠转动，多个所述热压板由上至下间隔设置，位于顶部的所述热压板固定于所述丝杠上。如上所述膜电极测试系统，所述热压板的两侧设置有导向杆，所述热压板与所述导向杆可滑动连接，所述导向杆的数量为四个。如上所述膜电极测试系统，相邻的所述热压板之间均设置有预设长度的钢丝绳，所述钢丝绳设置于所述热压板的两侧。如上所述膜电极测试系统，位于底部的所述热压板的底部设置有压力传感器；每个所述热压板上均设置有温度传感器。如上所述膜电极测试系统，所述热压板上设置有膜电极及双极板组件定位块；每个所述热压板的一侧均设置有集流板。如上所述膜电极测试系统，位于顶部的所述热压板上设置有阳极燃料进口和阴极燃料进口位于底部的所述热压板上设置有阳极燃料出口和阴极燃料出口，所述气路组件包括阳极燃料输送管路、阴极燃料输送管路、阳极废气排气管路和阴极废气排气管路，阳极燃料输送管路与所述阳极燃料进口连接，所述阴极燃料输送管路与所述阴极燃料进口连接，所述阳极废气排气管路与所述阳极燃料出口连接，所述阴极废气排气管路与所述阴极燃料出口连接。如上所述膜电极测试系统，所述气路组件还包括氮气输送管路，所述氮气输送管路分别通过单向阀与所述阳极燃料进口和阴极燃料进口连接。如上所述膜电极测试系统，每个所述热压板上均设置有导热油管，所述温控组件包括油温机、散热器、分别与所述导热油管连接的出油油路以及分别与所述导热油管连接的回油油路，所述油温机用于向所述导热油管提供热油，所述散热器用于冷却所述热油。本专利技术第二方面提供一种膜电极测试方法，包括以下步骤:将待测膜电极及双极板组件放置到所述测试夹具的热压板上；启动驱动装置驱动热压板做聚拢运动，使得每个热压板上的待测膜电极及双极板组件均处于压紧状态；启动温控组件对所述热压板进行加热以使得所述待测膜电极及双极板组件进行加热；启动气路组件向所述待测膜电极及双极板组件通入阳极燃料和阴极燃料，启动温控组件对所述热压板进行降温，保证热压板温度稳定在设定值，外接膜电极性能测试数据线采集测试数据。本专利技术的膜电极测试装置，包括气路组件、测试夹具和温控组件，气路组件用于提供阳极燃料和阴极燃料，测试夹具包括驱动装置以及多个热压板，多个所述热压板平行间隔设置，热压板用于放置待测膜电极及双极板组件，位于最边侧的所述热压板上具有阳极燃料进口和阴极燃料进口，每个热压板上均设置有阳极燃料流道和阴极燃料流道，气路组件用于向阳极燃料进口提供阳极燃料，气路组件还用于向阴极燃料进口提供阴极燃料，驱动装置用于驱动多个所述热压板做聚拢动作，以使得相邻两个所述热压板夹紧待测膜电极及双极板组件，温控组件与加热结构连接用于加热和冷却膜电极以及双极板组件，该膜电极测试装置实现了膜电极在燃料电池装堆前的批量化性能测试，提升了膜电极筛选效率。本专利技术的膜电极测试方法采用上述膜电极测试装置进行测试，包括以下步骤:将待测膜电极及双极板组件放置到所述测试夹具的热压板上，启动驱动装置驱动热压板做聚拢运动，使得每个热压板上的待测膜电极及双极板组件处于压紧状态，待热压板温度稳定在设定值后，启动气路组件向膜电极及双极板组件通入阳极燃料和阴极燃料，外接膜电极性能测试数据线采集测试数据，在所述热压板温度升高到预设值后，对所述热压板进行降温以使得所述热压板温度稳定在预设值；该测试方法能够实现多个膜电极同时进行测试，实现了膜电极在燃料电池装堆前的批量化性能测试，提升了膜电极筛选效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术实施例提供的膜电极测试装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的膜电极测试装置的测试夹具的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的膜电极测试装置的气路组件的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的膜电极测试装置的温控组件的结构示意图。附图标记说明：1-测试夹具；2-气路组件；3-温控组件；4-膜电极及双极板组件；11-驱动装置；12-热压板；13-阳极燃料进口；14-阴极燃料进口；15-支撑架；16-导向杆；17-定位块；18-钢丝绳；121-压力传感器；122-温度传感器；123-导热油管；111-电机；112-同步带轮；113-同步带；114-丝杆；21-阳极燃料输送管路；22-阴极燃料输送管路；23-阳极废气排气管路；24-阴极废气排气管路；25-氮气输送管路；211-氢气源；212-调节手阀；213-过滤器；214-调压阀；215-压力表；216-电磁阀；217-第一单向阀；218-质量流量控制器；221-压缩空气源；251-第二单向阀；231-集水罐；23本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜电极测试装置，其特征在于：包括测试夹具、气路组件和温控组件；/n所述测试夹具包括驱动装置以及多个热压板，多个所述热压板平行间隔设置，所述热压板用于放置待测膜电极及双极板组件，位于最边侧的所述热压板上具有阳极燃料进口和阴极燃料进口，每个所述热压板上均设置有阳极燃料流道和阴极燃料流道，所述气路组件用于向阳极燃料进口提供阳极燃料，所述气路组件还用于向所述阴极燃料进口提供阴极燃料，所述驱动装置用于驱动多个所述热压板做聚拢动作，以使得相邻两个所述热压板夹紧待测膜电极；/n所述温控组件用于控制所述热压板的温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种膜电极测试装置，其特征在于：包括测试夹具、气路组件和温控组件；
所述测试夹具包括驱动装置以及多个热压板，多个所述热压板平行间隔设置，所述热压板用于放置待测膜电极及双极板组件，位于最边侧的所述热压板上具有阳极燃料进口和阴极燃料进口，每个所述热压板上均设置有阳极燃料流道和阴极燃料流道，所述气路组件用于向阳极燃料进口提供阳极燃料，所述气路组件还用于向所述阴极燃料进口提供阴极燃料，所述驱动装置用于驱动多个所述热压板做聚拢动作，以使得相邻两个所述热压板夹紧待测膜电极；
所述温控组件用于控制所述热压板的温度。


2.根据权利要求1所述的膜电极测试装置，其特征在于：所述驱动装置包括电机和传动组件，所述传动组件包括同步带、两个同步带轮和两个丝杠，两个所述丝杠分别固定于两个所述同步带轮上，所述电机的旋转轴通过所述同步带和同步带轮带动所述丝杠转动，多个所述热压板由上至下间隔设置，位于顶部的所述热压板固定于所述丝杠上。


3.根据权利要求2所述的膜电极测试装置，其特征在于：
所述热压板的两侧设置有导向杆，所述热压板与所述导向杆可滑动连接，所述导向杆的数量为四个。


4.根据权利要求3所述的膜电极测试装置，其特征在于：相邻的所述热压板之间均设置有预设长度的钢丝绳，所述钢丝绳设置于所述热压板的两侧。


5.根据权利要求4所述的膜电极测试装置，其特征在于：位于底部的所述热压板的底部设置有压力传感器；每个所述热压板上均设置有温度传感器。


6.根据权利要求1所述的膜电极测试装置，其特征在于：所述热压板上设置有膜电极及双极板组件定位块；每个所述热压板的一侧均设置有集流板。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，江山，肖坤武，王前，何侦元，刘忠华，
申请(专利权)人：速博达深圳自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44