质子膜非线性溶胀的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种质子膜非线性溶胀的测量装置及方法，包括覆膜环、紧固环、测距探针及支架；所述支架设置在所述测距探针上，所述覆膜环设置在所述支架上，待测质子膜夹设在所述覆膜环和所述紧固环之间；所述覆膜环用于支撑待测质子膜，所述紧固环用于固定待测质子膜，所述测距探针用于测量待测质子膜的膜溶胀位移和受力，所述支架用于固定连接所述覆膜环和所述测距探针。本发明专利技术针对燃料电池中的实际环境特征，模拟在不均匀润湿或有外力限制的情况下质子膜的溶胀行为，测量相应参数。测量相应参数。测量相应参数。

【技术实现步骤摘要】
质子膜非线性溶胀的测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体地，涉及一种质子膜非线性溶胀的测量装置及方法。

技术介绍

[0002]质子交换膜是质子交换膜燃料电池的重要组成部分。其主要作用是将在阳极形成的质子传输至阴极，使质子在阴极的铂表面完成电化学反应；同时也起到隔绝氢气和氧气的作用。质子交换膜是一种全氟磺酸聚合物膜，它的机械强度、吸水率、溶胀率、电导率的性质都会直接影响其在燃料电池中的性能表现。因此，对质子膜进行全面、准确的性质表征，是合理使用质子膜的技术基础。
[0003]就质子膜的溶胀率测量而言，目前，主要的评价方法是测量质子膜在长度、宽度、厚度三个方向的溶胀。但是在实际的使用环境中，质子膜的溶胀被双极板及扩散层的形状所束缚，并不是向长宽厚三个方向的自由线性延伸，而是在受力不均的位点出现了不同的形变，例如局部褶皱或鼓泡，即非线性的溶胀。同时，由于在电池运行过程中，液态水并不会均匀凝结，因此在液态水较多的部位，膜的溶胀程度更大，同样会引起非线性的溶胀。但是这些局部的、非线性的溶胀无法用在现有的方法进行测量。为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种质子膜非线性溶胀的测量装置，其特征在于，包括覆膜环(1)、紧固环(2)、测距探针(3)及支架(4)；所述支架(4)设置在所述测距探针(3)上，所述覆膜环(1)设置在所述支架(4)上，待测质子膜(5)夹设在所述覆膜环(1)和所述紧固环(2)之间；所述覆膜环(1)用于支撑待测质子膜(5)，所述紧固环(2)用于固定待测质子膜(5)，所述测距探针(3)用于测量待测质子膜(5)的膜溶胀位移和受力，所述支架(4)用于固定连接所述覆膜环(1)和所述测距探针(3)。2.根据权利要求1所述的质子膜非线性溶胀的测量装置，其特征在于，所述支架(4)包括第一支架(401)和第二支架(402)；所述第一支架(401和所述第二支架(402)分别连接设置在所述测距探针(3)的两侧，所述第一支架(401)远离所述测距探针(3)的一端连接设置在所述覆膜环(1)上，所述第二支架(402)远离所述测距探针(3)的一端连接设置在所述覆膜环(1)上。3.根据权利要求1所述的质子膜非线性溶胀的测量装置，其特征在于，所述测距探针(3)针头为弧形。4.一种基于权利要求1所述的质子膜非线性溶胀的测量装置的测量方法，其特征在于，包括如步骤：步骤1：进行质子膜的拉伸强度测试，得到拉伸位移与受力关系曲线，选定测量时所用的受力值；步骤2：将待测质子膜(5)在真空高温条件下充分干燥；步骤3：调整测距探针(3)，使测距探针(3)针头与覆膜环(1)的表面平齐，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，朱凤鹃，陶亮亮，陈伟，韩爱娣，王立平，
申请(专利权)人：上海唐锋能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：