本发明专利技术公开了一种膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置。测试时，利用加热装置和增湿装置对反应气体进行升温加湿。利用质量流量控制器、调压阀及背压阀调节反应气体的流量和压力。利用氢气循环泵对出气口排出的氢气进行回收循环，并通过浓度探测仪监控氢气纯度，及时更新氢气。利用开路检测装置监控膜电极开路电压或者利用记录泄漏速率测试膜电极密封性能的方式，获得膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试的数据。采用上述膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置的优点在：引入氢气循环系统，使氢气得到再利用，尽可能减少氢耗，大幅度节约测试成本；无需配备电子负载，即可完成测试，节约设备成本和维修成本。节约设备成本和维修成本。节约设备成本和维修成本。
【技术实现步骤摘要】
一种膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置
[0001]本专利技术属于质子交换膜燃料电池
，具体为一种膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置。
技术介绍
[0002]质子交换膜燃料电池是一种将氢气燃料中的化学能直接转化成电能的装置，转化时不经过热机过程，因此它不受卡诺循环的限制。同时，由于其环境友好的特性，质子交换膜燃料电池越来越受到新能源企业的青睐。其中，关键零部件膜电极(MEA)是发生氢氧电化学反应的场所，当中的质子交换膜(PEM)的化学稳定性在很大程度上决定了燃料电池的使用寿命。通常PEM的化学稳定性是通过在MEA结构下的加速试验进行评价。利用燃料电池测试台不断提供适当湿度和压力的反应气体，运行温度略高于电池使用温度，保持开路状态使自由基不断攻击质子交换膜的结构。通过监测开路电压和膜电极密封性能的变化达到加速测试的目的。尽管是加速测试，试验所用时间仍需要数百小时。由于该测试中通入的氢气理论上不被消耗。
[0003]但测试台并不具备氢气循环回收的功能，所以在测试过程中造成大量非必要的氢气浪费。另一方面，试验过程中需要多次测试MEA的密封性能，这往往由于测试台不具备测漏功能而涉及管路的频繁拆装，导致时间的浪费和管件的疲劳。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：一种膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置，包括气体控制组件、夹具工装和检测组件，所述气体控制组件由气路一和气路二组成；
[0006]所述夹具工装由机身、驱动装置、立柱导轨、上端板和下端板组成；
[0007]检测组件由开路检测装置和压力检测装置组成
[0008]在一优选的实施方式中，所述气路一由气路一主路和气路一分路组成，分路通过切换阀与主路连通，为氢气源；
[0009]气路一主路由气路一主路第一段和气路一主路第二段组成；
[0010]气路一主路第一段与上述气路分路连接；
[0011]气路一主路第一段连接有有调压阀，换向阀，质量流量控制器，加热装置，增湿装置，保温组件；
[0012]所述气路一主路第二段一端连接出气口一、背压阀、排空阀、氢气循环系统和氢浓度探测装置，另一端链接在上述调压阀与质量流量控制器之间。
[0013]在一优选的实施方式中，所述气路二由气路二主路和气路二分路组成，分路一端通过切换阀与主路连通，另一端与主路直接连通；
[0014]气路二主路由气路二主路第一段和气路二主路第二段组成；
[0015]气路二主路第一段与上述气路分路连接；
[0016]气路二主路第一段连接有有调压阀，质量流量控制器，加热装置，增湿装置，保温组件；
[0017]气路二主路第二段一端连接出气口二，一端连接背压阀和排空阀。
[0018]在一优选的实施方式中，所述驱动装置安装在机身顶部，上端板和下端板分别安装在机身的立柱导轨上，下端板安装在机身底部并位于上端板正下方，两端板与机身之间均贴有绝缘胶皮，通过驱动装置控制上端板配合立柱导轨纵向移动。
[0019]在一优选的实施方式中，所述上端板和下端板为导电端板，分别连接进气口和出气口；
[0020]上端板和下端板近样品一面分别开有平行流道，首尾处分别与该端板的进气口和出气口连接，该面四周配有环形密封圈。
[0021]在一优选的实施方式中，所述端板近样品一面配有定位柱，上端板对应处有避让孔位；
[0022]上端板和下端板上连接有加热元件，加热元件为加热棒、温度传感器和风扇。
[0023]在一优选的实施方式中，所述检测组件由开路检测装置和压力检测装置组成。
[0024]在一优选的实施方式中，所述开路检测装置分别与所述上端板和下端板连接，开路检测装置为电压表。
[0025]在一优选的实施方式中，所述压力检测装置分别与所述上端板和下端板连接，压力检测装置为压力传感器。
[0026]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术中，采用上述膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置的优点在：引入氢气循环系统，使氢气得到再利用，尽可能减少氢耗，大幅度节约测试成本；无需配备电子负载，即可完成测试，节约设备成本和维修成本；利用阀件控制，实现无需拆卸的膜电极密封性能测试，节约时间成本和人员成本。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的测试装置结构示意图；
[0029]图2为本专利技术中端板结构示意图；
[0030]图3为本专利技术中气体控制组件结构示意图。
[0031]图中标记：1
‑
气体控制组件、2
‑
夹具工装、3
‑
检测组件、4
‑
气路一、5
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气路二、6
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驱动装置、7
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上端板、8
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下端板、9
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进气口一、10
‑
进气口二、11
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出气口一、12
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出气口二、13
‑
平行流道、14
‑
环形密封圈。
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0033]参照图1
‑
3，
[0034]实施例：
[0035]一种膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置，包括气体控制组件1、夹具工装2和检测组件3，气体控制组件1由气路一4和气路二5组成；
[0036]夹具工装2由机身、驱动装置6、立柱导轨、上端板7和下端板8组成；
[0037]检测组件3由开路检测装置和压力检测装置组成。
[0038]气路一4由气路一4主路和气路一4分路组成，分路通过切换阀与主路连通，为氢气源；
[0039]气路一4主路由气路一4主路第一段和气路一4主路第二段组成；
[0040]气路一4主路第一段与上述气路分路连接；
[0041]气路一4主路第一段连接有有调压阀，换向阀，质量流量控制器，加热装置，增湿装置，保温组件；
[0042]气路一4主路第二段一端连接出气口一11、背压阀、排空阀、氢气循环系统和氢浓度探测装置，另一端链接在上述调压阀与质量流量控制器之间。
[0043]气路二5由气路二5主路和气路二5分路组成，分路一端通过切换阀与主路连通，另一端与主路直接连通；
[0044]气路二5主路由气路二5主路第一段和气路二5主路第二段组成；
[0045]气路二5主路第一段与上述气路分路连接；
[0046]气路二5主路第一段连接有有调压阀，质量流量控制器，加热装置，增湿装置，保温组件；
[004本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置，包括气体控制组件(1)、夹具工装(2)和检测组件(3)，其特征在于：所述气体控制组件(1)由气路一(4)和气路二(5)组成；所述夹具工装(2)由机身、驱动装置(6)、立柱导轨、上端板(7)和下端板(8)组成；检测组件(3)由开路检测装置和压力检测装置组成。2.如权利要求1所述的一种膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置，其特征在于：所述气路一(4)由气路一(4)主路和气路一(4)分路组成，分路通过切换阀与主路连通，为氢气源；气路一(4)主路由气路一(4)主路第一段和气路一(4)主路第二段组成；气路一(4)主路第一段与上述气路分路连接；气路一(4)主路第一段连接有有调压阀，换向阀，质量流量控制器，加热装置，增湿装置，保温组件；所述气路一(4)主路第二段一端连接出气口一(11)、背压阀、排空阀、氢气循环系统和氢浓度探测装置，另一端链接在上述调压阀与质量流量控制器之间。3.如权利要求1所述的一种膜电极质子交换膜化学稳定性加速测试装置，其特征在于：所述气路二(5)由气路二(5)主路和气路二(5)分路组成，分路一端通过切换阀与主路连通，另一端与主路直接连通；气路二(5)主路由气路二(5)主路第一段和气路二(5)主路第二段组成；气路二(5)主路第一段与上述气路分路连接；气路二(5)主路第一段连接有有调压阀，质量流量控制器，加热装置，增湿装置，保温组件；气路二(5)主路第二段一端连接出气口二(12)，一端连接背压阀和排空阀。4.如权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：程嘉祺，王领，张伟强，刘博，李钟信，
申请(专利权)人：雄川氢能科技广州有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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