一种膜电导率测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种膜电导率测试装置及方法，所述装置包括第一模块、待测膜和第二模块，所述第一模块和所述第二模块紧贴所述待测膜两侧设置，其中，所述第一模块和所述第二模块远离所述待测膜一侧均依次包括板框、铂电极和保温板，所述板框中部开设半槽圆孔，所述待测膜放置在所述板框上形成的所述半槽圆孔处。本发明专利技术的膜电导率测试装置及方法，测试装置采用封闭系统，溶液密封在腔体中，不会产生随温度升高造成溶液挥发带来的影响，容积固定，加液量恒定，能够更加准确地测量阻抗。可以测量各种不同组分的溶液下的测试数据，增加测试装置的适用性，同时，本发明专利技术的测试装置能够对垂直方向膜的电导率进行测试，实现跨膜方向电导率测试。试。试。

【技术实现步骤摘要】
一种膜电导率测试装置及方法


[0001]本专利技术属于膜电导率测试
，特别涉及一种膜电导率测试装置及方法。

技术介绍

[0002]现有的全钒液流电池在进行膜电导率的测试时全钒采用的装置非密封，温度的变化会造成溶液挥发改变液体浓度，测定条件发生改变进而影响数据的测量准确。传统测试每一次操作都会造成加液量的不同，进而会对空白阻值有所影响，传统的全钒液流电池在进行膜电导率的测试时容易受到外界环境或细小操作的影响导致电导率的测试不准确。
[0003]其次是和传统的测试燃料电池膜的四探针方式比较：传统方式是将膜浸没在纯水中，测试的是膜面内电导率，无法测得垂直方向电导率。考虑到液流电池的实际运行，跨膜方向的电导率更有价值。本专利技术提供一种实现跨膜电导率的测试装置和方法。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种膜电导率测试装置，所述装置包括第一模块、待测膜和第二模块，所述第一模块和所述第二模块紧贴所述待测膜两侧设置，其中，
[0005]所述第一模块和所述第二模块远离所述待测膜一侧均依次包括板框、铂电极和保温板，所述板框中部开设半槽圆孔，所述待测膜放置在所述板框上形成的所述半槽圆孔处。
[0006]进一步的，所述半槽圆孔直径≤48mm，所述板框厚度≤30mm。
[0007]进一步的，所述板框与所述铂电极之间设置有密封垫；
[0008]所述第一模块和所述第二模块相对设置的板框、铂电极和保温板通过螺栓、螺母连接。
[0009]进一步的，所述保温板上还设置加液孔，所述加液孔设置在所述保温板的两侧，两侧所述加液孔通过所述保温板内的空腔相连通。
[0010]进一步的，所述板框中形成液流通道，电解质溶液通过第一模块上的加液孔依次流经第一模块的板框、待测膜和第二模块的板框，从第二模块的加液孔流出。
[0011]进一步的，所述保温板上还开设凹槽，所述凹槽内放置测温单元用于测量所述测试装置内的温度。
[0012]本专利技术还提供一种膜电导率测试方法，所述方法包括：
[0013]组装并夹紧权利要求1
‑
5任一项所述的膜电导率测试装置；
[0014]分别将电解质溶液充满不放置待测膜和放置待测膜的所述测试装置；
[0015]控制所述测试装置升温至目标温度，并依次测量所述测试装置的平均空白阻抗和安装所述待测膜的平均阻抗
[0016]根据平均空白阻抗安装所述待测膜的平均阻抗待测膜的有效面积A和膜平均厚度d测试待测膜电导率。
[0017]进一步的，根据平均空白阻抗安装所述待测膜的平均阻抗待测膜的有效面积A和膜平均厚度d测试待测膜电导率包括：
[0018]测试膜电阻：其中，表示安装了所述待测膜的测试装置的平均阻抗，表示测试装置的平均空白阻抗，R
m
表示膜电阻；
[0019]测试膜面电阻：R
A
＝R
m
A，其中，A表示待测膜的有效面积，R
A
表示膜面电阻；
[0020]测试待测膜电导率：其中，κ表示待测膜电导率，d表示膜平均厚度。
[0021]进一步的，所述电解质溶液的电导率为0.1
‑
1.5S/cm。
[0022]进一步的，所述目标温度为10
‑
80℃。
[0023]进一步的，控制所述测试装置升温至目标温度，并依次测量所述测试装置的平均空白阻抗和安装所述待测膜的平均阻抗包括：
[0024]将测试装置放入65℃的环境中，保持1h，使测试装置升温至目标温度；
[0025]将交流阻抗仪的正负极分别接在所述测试装置的两个导线处，依次测量所述测试装置的平均空白阻抗和安装所述待测膜的平均阻抗
[0026]测量的扫描频率为1Hz～105Hz，振幅为5mV。
[0027]本专利技术的膜电导率测试装置及方法，测试装置采用封闭系统，溶液密封在腔体中，不会产生随温度升高造成溶液挥发带来的影响，容积固定，加液量恒定，能够更加准确地测量阻抗。可以测量各种不同组分的溶液下的测试数据，增加测试装置的适用性，同时，本专利技术的测试装置能够对垂直方向膜的电导率进行测试，实现跨膜方向电导率测试；其次本装置即可实现跨膜电导率的测试。传统的测量方式是将膜浸没在纯水中，测试的是膜面电导率。
[0028]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0029]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。
[0030]图1示出了本专利技术实施例中的膜电导率测试装置结构示意图；
[0031]图2示出了本专利技术实施例中膜电导率测试装置组装完成示意图；
[0032]图3示出了本专利技术实施例中膜电导率测试装置组装完成内部结构示意图；
[0033]图4示出了本专利技术实施例中板框第一通道侧立体结构示意图；
[0034]图5示出了本专利技术实施例中板框第四通道侧立体结构示意图；
[0035]图6示出了本专利技术实施例中板框第一通道侧平面结构示意图。
[0036]图中：1
‑
待测膜；2
‑
铂电极；3
‑
加液孔(加液孔a、加液孔b、加液孔c、加液孔d)；4
‑
保温板；5
‑
板框；6
‑
第一通道；7
‑
第二通道；8
‑
第三通道；9
‑
第四通道；10
‑
进液孔。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]在本文中，术语“第一”、“第二”和其它类似词语并不意在暗示任何顺序、数量和重要性，而是仅仅用于对不同的元件进行区分。在本文中，术语“一”、“一个”和其它类似词语并不意在表示只存在一个所述事物，而是表示有关描述仅仅针对所述事物中2的一个，所述事物可能具有一个或多个。在本文中，术语“包含”、“包括”和其它类似词语意在表示逻辑上的相互关系，而不能视作表示空间结构上的关系。例如，“A包括B”意在表示在逻辑上B属于A，而不表示在空间上B位于A的内部。另外，术语“包含”、“包括”和其它类似词语的含义应视为开放性的，而非封闭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜电导率测试装置，其特征在于，所述装置包括第一模块、待测膜和第二模块，所述第一模块和所述第二模块紧贴所述待测膜两侧设置，其中，所述第一模块和所述第二模块远离所述待测膜一侧均依次包括板框、铂电极和保温板，所述板框中部开设半槽圆孔，所述待测膜放置在所述板框上形成的所述半槽圆孔处。2.根据权利要求1所述的膜电导率测试装置，其特征在于，所述半槽圆孔直径≤48mm，所述板框厚度≤30mm。3.根据权利要求1或2所述的膜电导率测试装置，其特征在于，所述板框与所述铂电极之间设置有密封垫；所述第一模块和所述第二模块相对设置的板框、铂电极和保温板通过螺栓、螺母连接。4.根据权利要求2所述的膜电导率测试装置，其特征在于，所述保温板上还设置加液孔，所述加液孔设置在所述保温板的两侧，两侧所述加液孔通过所述保温板内的空腔相连通。5.根据权利要求4所述的膜电导率测试装置，其特征在于，所述板框中形成液流通道，电解质溶液通过第一模块上的加液孔依次流经第一模块的板框、待测膜和第二模块的板框，从第二模块的加液孔流出。6.根据权利要求1所述的膜电导率测试装置，其特征在于，所述保温板上还开设凹槽，所述凹槽内放置测温单元用于测量所述测试装置内的温度。7.一种膜电导率测试方法，其特征在于，所述方法包括：组装并夹紧权利要求1
‑
6任一项所述的膜电导率测试装置；分别将电解质溶液充满不放置待测膜和放置待测膜的所述测试装置；控制所述测试装置升温至目标温度，并依次测量所述测试装置的平...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮晴，张蓉，江小松，李京浩，王兴皓，王含，何鑫，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：