燃料电池单电池的测试治具制造技术

一种燃料电池单电池的测试治具，用以测试一燃料电池单电池的电池性能，该测试治具结构包括有一阳极碳板、一阴极碳板一阳极端板、一阴极端板、一阳极绝缘板、一阴极绝缘板、一锁固结构。该阳极碳板及阴极碳板中开数有温度感测元件插孔及加热元件插孔，可分别供温度感测元件及加热元件插置入，而该阳极端板及阴极端板可分别连接导线，在该阳极端板开设有一氢气入口及一氢气出口，以作为氢气源通入至该单电池内部的通道，而在阴极端板开设有一空气入口及一空气出口，以作为空气源通入至该单电池内部的通道。在该阳极端板上可设置有一阳极绝缘板，而在该阴极端板下可设置有一阴极绝缘板。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术为一种燃料电池的测试治具，特别是有关于一种用以测试燃料电池单电池的测试治具结构，同时也可以作为展示单电池性能使用。
技术介绍
燃料电池(Fuel Cell)是一种电化学反应，直接利用含氢燃料和空气产生电力的装置。由于燃料电池具有低污染、高效率、高能量密度等优点，故成为近年来各国研发和推广的对象。在各种燃料电池中，质子交换膜燃料电池(PEMFC)的操作温度较低，起动迅速，体积与重量的能量密度较高，因而最具产业价值。图1中显示了一典型燃料电池的基本组成构件分解时的侧视示意图。该燃料电池单电池主要包括有一质子交换膜10、一阳极触媒层11、一阴极触煤层12、一阳极气体扩散层13、一阴极气体扩散层14。其中该质子交换膜10、一阳极触媒层11、一阴极触媒层12构成了膜电极组总成100(Membrane ElectrodeAssembles，MEA)，该阳极触媒层11及阴极触媒层12别涂布在质子交换膜10的上侧面及下侧面，再将该阳极气体扩散层13、阴极气体扩散层14与质子交换膜10叠置结合。而在另一种结构中，该阳极触媒层12亦可形成在阳极气体扩散层13的下侧面，而阴极触媒层12可形成在阴极气体扩散层14的上侧面，然后再将阳极气体扩散层13、阴极气体扩散层14、与质子交换膜10叠置结合。在实际的应用中，该燃料电池是结合了复数个双极板、端板、锁固构件等而构成燃料电池组，以供应电能。为对该燃料电池的各项性能进行测试，一般会以燃料电池单电池进行测试单体。在现有的燃料电池单电池的测试技术中，是直接以连接线连接于片电池的端板，因此会遇到阻抗变数的问题。为解决此一问题，现有技术中大都是在端板表面镀上一层金或低电阻的材料予以解决。此种已用技术，不仅徒增材料处理上的麻烦、且在降低阻抗值的效果上亦不一定有效。专利技术目的本专利技术的主要目的是提供一种燃料电池的测试治具结构，由该测试治具的辅助，以进行该燃料电池的各项电池性能测试。本专利技术的另一目的是提供一种测试燃料电池单电池的测试治具结构，其结构设计是针对燃料电池单电池的各项电池性能进行测试，以在设定可控制的参数条件下，模拟出该燃料电池单电池的实际性能。本专利技术的另一目的在改良单电池组的气体进出口，使构造简易，结合良好。本专利技术的又一目的在改良单电池组的电压量测，使量测准确，减少误差。本专利技术的又一目的在改良单电池组的绝缘情况，使绝缘良好，减少电池组与测试或展示台面的短路机会。本专利技术的又一目的在改良单电池组的组装作业，使组装容易，减少操作时间。本专利技术的又一目的在降低单电池组的整体制作成本，并容易大量制造。为了达到上述的专利技术目的，在本专利技术实施例的测试治具结构中是包括有一阳极碳板、一阴极碳板、一阳极端板、一阴极端板、一阳极绝缘板、一阴极绝缘板、一锁固结构。其中该阳极端板及阴极端板可分别连接导线，在该阳极端板开设有一氢气入口及一氢气出口，以作为氢气源通入至该单电池内部的通道，而在阴极端板开设有一空气入口及一空气出口，以作为空气源通入至该单电池内部的通道。在该阳极端板上可设置有一阳极绝缘板，而在该阴极端板下可设置有一阴极绝缘板。较佳地，该阳极碳板及阴极碳板中开设有温度感测元件插孔及加热元件插孔，可分别供温度以测元件及加热元件插置入，以作为该燃料电池单电池在进行测试时的温度感测及温度控制之用。再者，该阳极绝缘板及阴极绝缘板的至少一侧缘是延伸出一区段，使其侧缘凸伸出该阳极碳板及阴极碳板的侧缘一适当距离。由上述的本专利技术的燃料电池单电池测试治具，使得本专利技术可以直接量测单电池中的碳板(流场板)的信号，如此可以降低端板与流场板间的阻抗变数，而使测试所得的单电池性能数据更为精准确实。且经由此一测试治具的结构设计，使得该端板的表面不再需要以镀金处理来降低阻抗，使本专利技术更具产业上的利用价值。附图说明图1是显示一习知燃料电池的基本组成构件于分解时的侧视示意图；图2是显示本专利技术各组成构件于组立后的立体图；图3是显示本专利技术于各组成构件分离时的立体分解图；图4～图8是显示本专利技术于组立各构件时的立体图；图9是显示本专利技术在进行燃料电池单电池的各项性能测试时的连接示意图。符号说明100 膜电极组总成10 质子交换膜11 阳极触媒层 12 阴极触媒层13 阳极气体扩散层 14 阴极气体扩散层15 阳极碳板151 温度成测元件插孔152 加热元件插孔16 阴极碳板161 温度感测元件插孔162 加热元件插孔17 阳极端板171 螺孔172 螺栓173 氢气入口174 氢气出口175、176 螺接头18 阴极端板181 螺孔182 螺栓183 空气入口184 空气出口185、186 螺接头 19 阳极绝缘板 20阴极绝缘板21 锁固螺栓 22热塑材料绝缘层23 螺帽 31、32氢气管线33、34 空气管线 41、42导线51 温度感测元件 52导线53 加热元件 54导线61 温度感测元件 62导线63 加热元件 64导线具体实施方式参阅图2所示，其是显示本专利技术的立体图，而图3是显示本专利技术各组成构件的五位分解图。如图所示，本专利技术的燃料电池单电池测试治具，是可用来测试一燃料电池单电池的各项性能。该燃料电池单电池中亦包括有一膜电极组总成100、以及分别配置在该膜电极组总成100两侧的阳极气体扩散层13及阴极气体扩散层14，其中该膜电极组总成100与图1所示的已知结构相同，亦包括有一质子交换膜10、一阳极触媒层11及一阴极触媒层12。在该阳极气体扩散层13的右侧面(第一侧面)设有一阳极碳板15，作为该单电池的阳极流场板。且该阳极碳板15中开设有至少一温度感测元件插孔151及加热元件插孔152，可分别供温度感测元件及加热元件插置入，以作为该燃料电池单电池在进行测试时的温度感测及温度控制之用。相同地，在该阴极气体扩散层14的左侧面设有一阴极碳板16，作为该单电池的阴极流场板。且该阴极碳板16中开设有一温度感测元件插孔161及一加热元件插孔62，可分别供一温度感测元件及一加热元件插置入，以作为该燃料电池单电池在进行测试时的温度感测及温度控制之用。在该阳极碳板15的右侧面设有一阳极端板17，在该阳极端板17中开设有螺孔171，可供习用的螺栓172螺合，以作为导线连接之用。此外，在该阳极端板17的板面结构中开设有一氢气入口173及一氢气出口174，以作为氢气源通入至该单电池内部的通道。该氢气入口173及氢气出口174是分别螺合一螺接头175、176，以便于连接氢气管线。该氢气源可为氢气或是含氢气体。相同地，在该阴极碳板164右侧面设有一阴极端板18，在该阴极端板18中开设有螺空181，可供习用的螺栓182螺合，以作为导线连接之用。此外，在该阴极端板18的板面结构中开设有一空气入口183及一空气出口184，以作为空气源通入至该单电池内部的通道。该空气入口183及空气出口184是分别螺合一螺接头185、186，以便于连接空气管线。该空气源可为一般空气或是氧气源。在该阳极端板17的右侧面设有一阳极绝缘板19，且在阴极端板18的左侧面亦设有一阴极绝缘板20，以作为绝缘之用。阳极绝缘板19的中央区域是形成镂空区域，使得该螺合于阳极端板17的螺接头175、176可螺合凸伸。该阴极绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池单电池的测试治具，用以测试一燃料电池单电池的电池性能，该测试治具包括有：　一阳极碳板，设至在该燃料电池单电池的第一侧面，该阳极碳板中开设有至少一温度感测元件插孔及加热元件插孔，可分别供温度感测元件及加热元件插置入；　 　一阴极碳板，设置在该燃料电池单电池的第二侧面，该阴极碳板中开设有至少一温度感测元件插孔及加热元件插孔，可分别供温度感测元件及加热元件插置入；一阳极端板，设里在该阳极碳板的第一侧面，在该阴极端板中开设有螺孔，可供一螺栓螺合，以作为导 线连接之用，在该阳极端板的右侧面开设有一氢气入口及一氢气出口，以作为氢气源通入至该单电池内部的通道；一阴极端板，设置在该阴极碳板的第二侧面，在该阴极端板中开设有螺孔，可供一螺栓螺合，以作为导线连接之用，在该阴极端板的右侧面开设有一空 气入口及一空气出口，以作为空气源通入至该单电池内部的通道；一阳极绝缘板，设置在该阳极端板的第一侧面；一阴极绝缘板，设置在该阴极端板的第二侧面；一锁固结构，用以将前述各构件对准锁固组立。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐耀升，
申请(专利权)人：亚太燃料电池科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]