一种燃料电池用质子交换膜的健康状态监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种燃料电池用质子交换膜的健康状态监测装置，属于燃料电池技术领域，解决了现有技术无法在燃料电池使用过程中实时在线监测质子交换膜的健康状态的问题。该工装包括集液箱体，设于集液箱体内用于采集液体液位高度的液位传感器、用于采集液体电导率的电导率传感器，设于集液箱体外用于根据实时液位高度控制集液箱体自动排水和根据实时液体电导率输出质子交换膜健康状态的控制器；其中，集液箱体的上表面设有用于与电堆阴极或阳极混合尾排连接的进水口、用于连通外部大气的排气口，集液箱体的下表面设有用于与车辆尾排管道连接的排水口；控制器的输入端分别与电导率传感器、液位传感器的输出端连接，其输出端与集液箱体的排水口控制端连接。与集液箱体的排水口控制端连接。与集液箱体的排水口控制端连接。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池用质子交换膜的健康状态监测装置


[0001]本技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池用质子交换膜的健康状态监测装置。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种通过电化学方式将化学能转变为电能的发电装置，氢气在阳极失去电子被氧化为氢质子，质子通过质子交换膜传递到阴极，在阴极与氧气反应生成水，电子通过外电路传导形成电流。质子交换膜是一种高分子聚合物，在燃料电池运行过程中会容易发生机械衰减和化学衰减，机械衰减主要是干湿循环导致，化学衰减是自由基攻击质子交换膜主链末端和支链造成的化学结构被破坏。
[0003]现有技术对质子交换膜的衰退分析主要集中在膜电极层面，一般通过扫描电镜和离子色谱仪（TVOC）测试判断质子交换膜的衰减程度。扫描电镜可直接观察膜材料的表面状态和截面厚度，如果发现穿孔、裂纹、减薄等现象，表明质子交换膜已发生衰减。TVOC可进行尾排水成分分析，检测是否含有质子交换膜成分，但所用设备较为昂贵，成本较高。上述现有技术均无法实现在燃料电池使用过程中对质子交换膜的衰减进行直接识别，在线监测。

技术实现思路

[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用质子交换膜的健康状态监测装置，其特征在于，包括集液箱体（6），设于集液箱体（6）内用于采集液体液位高度的液位传感器（5）、用于采集液体电导率的电导率传感器（4），设于集液箱体（6）外用于根据实时液位高度控制集液箱体（6）自动排水和根据实时液体电导率输出质子交换膜健康状态为良或差的控制器；其中，集液箱体（6）的上表面设有用于与电堆阴极或阳极混合尾排连接的进水口（1）、用于连通外部大气的排气口（2），集液箱体（6）的下表面设有用于与车辆尾排管道连接的排水口（7）；控制器的输入端分别与电导率传感器（4）、液位传感器（5）的输出端连接，其输出端与集液箱体（6）的排水口（7）控制端连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池用质子交换膜的健康状态监测装置，其特征在于，还包括用于控制集液箱体（6）储水或排水的电磁阀（8）；其中，所述电磁阀（8）的输入端与集液箱体（6）的排水口（7）连接，其输出端与车辆尾排管道连接，其控制端与控制器的输出端连接；并且，所述控制器具有用于在质子交换膜健康状态为差时向用户发出预警通知的预警模块。3.根据权利要求2所述的燃料电池用质子交换膜的健康状态监测装置，其特征在于，设有两个集液箱体（6），每一集液箱体（6）内设有各自独立的电导率传感器（4）、液位传感器（5）；其中，一个集液箱体（6）的进水口（1）与燃料电池电堆的阴极混合尾排连接，另一个集液箱体（6）的进水口（1）与燃料电池电堆的阳极混合尾排连接；所述两个集液箱体（6）的排水口（7）分别经各自独立的电磁阀（8）与车辆尾排管道连接。4.根据权利要求1
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3任意一项所述的燃料电池用质子交换膜的健康状态监测装置，其特征在于，所述电导率传感器（4）沿竖直方向置于集液箱体（6）内部靠近底部的一侧；并且，所述电导率传感器（4）的底部与集液箱体（6）的内侧底面之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹季冬，方川，赵川，李飞强，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：