本发明专利技术涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种分体密封式燃料电池夹具及测试装置。包括由上至下依次连接的第一绝缘板、第一集流板、第一极板、密封压槽、膜电极、第二极板、第二集流板及第二绝缘板，其中第一极板的内侧设有凸台，密封压槽套装于凸台的外侧，密封压槽与第二极板之间设有第一密封垫，第二极板通过螺钉与密封压槽连接，使密封压槽压紧第一密封垫和膜电极，同时使第一密封垫变形与第一极板的凸台密封接触。本发明专利技术可以分离密封压力和膜电极压紧力，使膜电极受到的压紧力更容易测量计算，从而能更精确地对膜电极压紧力与燃料电池性能的关系进行研究，同时这种分体式密封结构也可以更好地适应不同厚度的膜电极，保证测试结果的精确度。结果的精确度。结果的精确度。
【技术实现步骤摘要】
一种分体密封式燃料电池夹具及测试装置
[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别涉及一种分体密封式燃料电池夹具及测试装置。
技术介绍
[0002]在绿色能源快速发展的新时代，氢能作为一种可再生二次能源，具有热值高、无毒无害和产物环境友好等特性。质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种直接将氢能转化为电能动力源，具有无噪声和高效率的特点，拥有广泛的应用前景。作为燃料电池的核心组件，膜电极一直是科研工作中的重点，因此对于新开发膜电极的测试一直有着广泛的需求。
[0003]现有的技术中，夹具无论是使用螺栓紧固还是快夹紧固，密封的压紧力与膜电极接触流道的压紧力源于同一组接触面。这种做法使得夹具的结构相对简单，方便测试人员理解并掌握其拆卸、组装等使用流程。但由于不同材料的弹性模量不同，使用同一组接触面完成电池密封和保证膜电极与极板接触使得膜电极分配到的压力难以计算，形状误差对密封压力与接触压力分配的影响也无法消除。除此之外，对于采用不同组件厚度、不同部件材质组成的膜电极，这种结构难以展现较好的适应性。这将导致研究人员无法直观且方便地控制膜电极的压紧力，增大质子交换膜燃料电池测试结果中的误差，对于不同膜电极性能的研究有着不利的影响，
技术实现思路
[0004]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种分体密封式燃料电池夹具及测试装置，以解决电池夹具膜电极接触压力难以计算、对不同膜电极适应性差以及测试误差大等问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术一实施例提供一种分体密封式燃料电池夹具，包括由上至下依次连接的第一绝缘板、第一集流板、第一极板、密封压槽、膜电极、第二极板、第二集流板及第二绝缘板，其中第一极板的内侧设有凸台，密封压槽套装于凸台的外侧，密封压槽与第二极板之间设有第一密封垫，第二极板通过螺钉与密封压槽连接，使密封压槽压紧第一密封垫和膜电极，同时使第一密封垫变形与第一极板的凸台密封接触。
[0007]所述密封压槽与所述膜电极相对应的端面内侧边缘设有凹槽，所述第一密封垫容置于凹槽内，凹槽的深度小于第一密封垫的厚度。
[0008]所述膜电极和所述第二极板之间设有第二密封垫，第二密封垫容置于所述第二极板内侧面上设有的密封垫槽内。
[0009]所述第一极板和所述第二极板之间设有两个定位柱，两个定位柱对称设置于所述凸台的两侧。
[0010]所述第一极板上对称设有两个定位柱配合孔，两个定位柱配合孔位于所述凸台的两侧；所述第二极板上设有分别与两个定位柱配合孔相对应的两个定位柱安装孔；
[0011]所述定位柱的外圆周上设有轴肩，所述定位柱的下端与所述第二极板上的定位柱安装孔螺纹连接，且通过轴肩轴向限位，所述定位柱的上端与所述第一极板上的定位柱配合孔定位连接。
[0012]所述定位柱与所述密封压槽均由工程塑料制备而成。
[0013]所述密封压槽上沿周向设有多个紧固螺纹孔；所述第一极板上设有与所述密封压槽上的紧固螺纹孔一一相对应的多个密封螺钉沉孔；所述螺钉穿过所述第一极板上的密封螺钉沉孔与所述密封压槽上相对应的紧固螺纹孔螺纹连接，以对所述第一密封垫施加压力。
[0014]所述第一绝缘板、第一集流板、第一极板、第二极板、第二集流板及第二绝缘板上开有贯通的多个通孔，多个通孔用于穿设紧固螺栓，以对膜电极施加压力。
[0015]所述第一极板上开设位于凸台上的蛇形流道。
[0016]本专利技术另一实施例提供一种测试装置，包括如上所述的分体密封式燃料电池夹具。
[0017]本专利技术的优点及有益效果是：本专利技术提供的一种分体密封式燃料电池夹具，采用分体式结构，可以分离密封压力和膜电极压紧力，使膜电极受到的压紧力更容易测量计算，从而能更精确地对膜电极压紧力与燃料电池性能的关系进行研究，同时这种分体式密封结构也可以更好地适应不同厚度的膜电极，保证测试结果的精确度。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种分体密封式燃料电池夹具的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术一种分体密封式燃料电池夹具的爆炸示意图；
[0020]图中：10、第一绝缘板；20、第一集流板；30、第一极板；31、定位柱配合孔；32、凸台；40、密封压槽；41、紧固螺纹孔；42、凹槽；50、第一密封垫；70、膜电极；80、定位柱；90、第二密封垫；100、第二极板；101、密封螺钉沉孔；102、定位柱安装孔；103、密封垫槽；110、第二集流板；120、第二绝缘板。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0022]如图1
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2所示，本专利技术一实施例提供的一种分体密封式燃料电池夹具，包括由上至下依次连接的第一绝缘板10、第一集流板20、第一极板30、密封压槽40、膜电极70、第二极板100、第二集流板110及第二绝缘板120，其中第一极板30的内侧设有凸台32，密封压槽40套装于凸台32的外侧，密封压槽40与第二极板100之间设有第一密封垫50，第二极板100通过螺钉与密封压槽40连接，使密封压槽40压紧第一密封垫50和膜电极70，同时使第一密封垫50变形与第一极板30的凸台32密封接触。
[0023]如图1所示，本专利技术的实施例中，密封压槽40与膜电极70相对应的端面内侧边缘设有凹槽42，第一密封垫50容置于凹槽42内，凹槽42的深度小于第一密封垫50的厚度，保证其能够对第一密封垫50施加足够大的压力，引起足够大的变形。优选地，所使用的第一密封垫50可采用硅胶等高泊松比的材料制成，以保证形成足够大的侧面压力用于密封。
[0024]进一步的是，膜电极70和第二极板100之间设有第二密封垫90，第二密封垫90容置于第二极板100内侧面上设有的密封垫槽103内。优选地，所使用的第二密封垫90可采用工程塑料，如聚四氟乙烯制作，以获得更久的使用寿命。
[0025]本专利技术的实施例中，密封压槽40上沿周向设有多个紧固螺纹孔41；第一极板30上设有与密封压槽40上的紧固螺纹孔41一一相对应的多个密封螺钉沉孔101；螺钉穿过第一极板30上的密封螺钉沉孔101与密封压槽40上相对应的紧固螺纹孔41螺纹连接，以对第一密封垫50施加压力，使得第一密封垫50与膜电极70接触面和膜电极70与第二密封垫90接触面得以压紧，杜绝了周向的气体泄漏；同时，第一密封垫50由于受压产生变形，使得第一密封垫50与第一极板30的凸台32间的接触面得以压紧，杜绝了轴向气体的泄漏。
[0026]进一步，本专利技术的实施例中，第一极板30和第二极板100之间设有两个定位柱80，两个定位柱80对称设置于凸台32的两侧。在第一极板30和第二极板100之间设置定位柱80，有效地防止安装过程中出现由于螺栓拉力不平均导致的膜电极压紧力分布不均。
[0027]具体地，第一极板30上对称设有两个定位柱配合孔31，两个定位柱配合孔31位于凸台32的两侧；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分体密封式燃料电池夹具，其特征在于，包括由上至下依次连接的第一绝缘板(10)、第一集流板(20)、第一极板(30)、密封压槽(40)、膜电极(70)、第二极板(100)、第二集流板(110)及第二绝缘板(120)，其中第一极板(30)的内侧设有凸台(32)，密封压槽(40)套装于凸台(32)的外侧，密封压槽(40)与第二极板(100)之间设有第一密封垫(50)，第二极板(100)通过螺钉与密封压槽(40)连接，使密封压槽(40)压紧第一密封垫(50)和膜电极(70)，同时使第一密封垫(50)变形与第一极板(30)的凸台(32)密封接触。2.根据权利要求1所述的分体密封式燃料电池夹具，其特征在于，所述密封压槽(40)与所述膜电极(70)相对应的端面内侧边缘设有凹槽(42)，所述第一密封垫(50)容置于凹槽(42)内，凹槽(42)的深度小于第一密封垫(50)的厚度。3.根据权利要求1所述的分体密封式燃料电池夹具，其特征在于，所述膜电极(70)和所述第二极板(100)之间设有第二密封垫(90)，第二密封垫(90)容置于所述第二极板(100)内侧面上设有的密封垫槽(103)内。4.根据权利要求1所述的分体密封式燃料电池夹具，其特征在于，所述第一极板(30)和所述第二极板(100)之间设有两个定位柱(80)，两个定位柱(80)对称设置于所述凸台(32)的两侧。5.根据权利要求4所述的分体密封式燃料电池夹具，其特征在于，所述第一极板(30)上对称设有两个定位柱配合孔(31)，两个定位柱配合孔(31)位于所述凸台(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓锦，刘广歆，刘文奇，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：
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