本发明专利技术公开了一种质子交换膜的测试装置，包括一体结构的阴极半电池结构和阳极半电池结构，阴极半电池结构和阳极半电池结构之间夹紧有质子交换膜；阴极半电池结构和阳极半电池结构均包括集流板，集流板的内侧面上连接有极板，极板的内侧面上连接有支撑垫片和扩散层，扩散层的内侧面上连接有催化层，催化层的内侧面连接有高效质子传导层，扩散层、催化层和高效质子传导层均位于支撑垫片的内部，高效质子传导层的内侧面紧贴质子交换膜。通过上述方式，本发明专利技术质子交换膜的测试装置，通过构筑非一次性的阴极半电池结构和阳极半电池结构，能够通过更换质子交换膜进行多次测试，减少了催化剂用量，降低了实验测试成本，提高实际膜电极测试效率。极测试效率。极测试效率。
【技术实现步骤摘要】
质子交换膜的测试装置
[0001]本专利技术涉及质子交换膜测试领域，特别是涉及一种质子交换膜的测试装置。
技术介绍
[0002]氢质子交换膜作为质子交换膜燃料电池中的关键器件，在燃料电池中发挥着不可替代的作用，氢质子交换膜能够保证质子传输的同时，避免阴阳极气体混合，隔绝电池内部的电子导通，是影响燃料电池性能的关键一环。
[0003]质子交换膜测试除去基本的力学性能以外，还需要检测渗氢电流，阻抗值以及电学性能，这部分的性能指标对于整体质子交换膜性能品质评价是不可或缺的。传统的测试流程，每个质子交换膜样品都需要进行质子交换膜膜电极工艺的制作，需要将每一片质子交换膜进行喷涂新催化剂，制备CCM，再与碳纸扩散层进行复合，最终组装成膜电极。传统的测试流程每一个待测试的质子交换膜都需要进行对应的操作，新喷涂催化剂需要单独的催化剂活化时间，单独进行CCM、扩散层、边框匹配，需要花费大量的时间、材料，并且由于每次材料本身及组合匹配的一致性无法保证，将会带来实验的随机误差，在时间和材料上都会造成一定的浪费，每次材料及人工操作方面的误差都具有不确定性，因此带来实验数据的错漏和重复测试不可避免。
技术实现思路
[0004]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种质子交换膜的测试装置，通过构筑非一次性的阴极半电池结构和阳极半电池结构，能够通过更换质子交换膜进行多次测试，减少了催化剂用量，降低了实验测试成本，提高实际膜电极测试效率。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种质子交换膜的测试装置，包括一体结构的阴极半电池结构和阳极半电池结构，所述阴极半电池结构和阳极半电池结构之间夹紧有质子交换膜；所述阴极半电池结构和阳极半电池结构均包括集流板，所述集流板的内侧面上连接有极板，所述极板的内侧面上连接有支撑垫片和扩散层，所述扩散层的内侧面上连接有催化层，所述催化层的内侧面连接有高效质子传导层，所述扩散层、催化层和高效质子传导层均位于支撑垫片的内部，所述高效质子传导层的内侧面紧贴质子交换膜。
[0006]在本专利技术一个较佳实施例中，所述扩散层、催化层和高效质子传导层之间通过热压连接成整体。
[0007]在本专利技术一个较佳实施例中，所述高效质子传导层的外侧面的端部通过连接胶黏贴在支撑垫片上，所述高效质子传导层的表面积大于催化层的表面积。
[0008]在本专利技术一个较佳实施例中，所述高效质子传导层的内侧面与支撑垫片的内侧面齐平。
[0009]在本专利技术一个较佳实施例中，所述扩散层的厚度为2
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10μm，高效质子传导层的厚度为1
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4μm。
[0010]在本专利技术一个较佳实施例中，所述集流板的外侧面上连接有绝缘层，所述绝缘层的外侧面上连接有增强板。
[0011]在本专利技术一个较佳实施例中，所述支撑垫片、极板、集流板、绝缘层和增强板之间通过多个螺杆A接成整体，所述螺杆A的末端不超过支撑垫片的内侧面，所述螺杆A位于质子交换膜的外侧。
[0012]在本专利技术一个较佳实施例中，所述阴极半电池结构的支撑垫片和阳极半电池结构的支撑垫片之间通过多个螺杆B连接，从而压紧质子交换膜。
[0013]在本专利技术一个较佳实施例中，所述阴极半电池结构和阳极半电池结构之间通过多个螺杆C连接紧固，所述螺杆C依次穿过阴极半电池结构和阳极半电池结构的集流板、绝缘层、极板和支撑垫片。
[0014]在本专利技术一个较佳实施例中，所述催化层和扩散层通过直接喷涂膜电极的掺杂催化层替换，所述高效质子传导层为掺杂质子膜。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术质子交换膜的测试装置，阴极半电池结构和阳极半电池结构中的催化层只需要单次喷涂就能够进行多次质子交换膜测试，减少了催化剂用量，降低了实验测试成本，节约了催化剂活化时间。
[0016]本专利技术质子交换膜的测试装置，将催化层、扩撒层通过热压一体成型后再与其他部件装配成半电池结构整体，减少材料及匹配误差的问题，不需要进行重复的匹配工作，在节约了时间与材料的同时，减少了实验带来的随机误差，让实验结果对照性更强。
[0017]本专利技术质子交换膜的测试装置，阴极半电池结构和阳极半电池结构两者之间的连接方式采用螺杆定位连接，可以实现两者快速定位和拆装，方便更换质子交换膜，有效提高检测效率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的附图，其中：图1是本专利技术质子交换膜的测试装置一较佳实施例的结构示意图；图2是阴极半电池结构的结构示意图；图3是支撑垫片的结构示意图；图4是增强板的结构示意图；图5是极板的结构示意图；附图中各部件的标记如下：1、阴极半电池结构，2、阳极半电池结构，3、质子交换膜，4、集流板，5、极板，6、绝缘层，7、增强板，8、支撑垫片，9、扩散层，10、催化层，11、高效质子传导层，螺杆A，螺杆B，螺杆C，连接孔A1，连接孔B1，连接孔C1。
具体实施方式
[0019]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解
与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0020]请参阅图1，一种质子交换膜的测试装置，包括一体结构的阴极半电池结构1和阳极半电池结构2，阴极半电池结构1和阳极半电池结构2之间夹紧有质子交换膜3。
[0021]如图2所示，阴极半电池结构1与阳极半电池结构2的构造是相同的，针对阴阳极催化剂含量与亲疏水性的不同，催化层10厚度、催化剂类型选择、碳纸疏水处理工艺以及垫片的厚度选择上会有一定区别。阴极半电池结构1与阳极半电池结构2的催化层10可以选用燃料电池中常见的阴极催化层和阳极催化层。
[0022]阴极半电池结构1和阳极半电池结构2均包括集流板4，集流板4是与外部负载的衔接件。集流板4的内侧面上连接有极板5，极板5的厚度为3
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10cm，极板5上分布有流场，主要作用是均匀的分散反应气体以及及时通过流场排出生成水。集流板4的外侧面上连接有绝缘层6，绝缘层6在集流板与增强板之间起到绝缘作用，目前市场单电池增强板一般选用的金属结构，不增加绝缘可能会造成安全隐患，也会导致其他物品接触两侧增强板导通外电路，使得测试的结果偏低或者是电池短路。绝缘层6采用绝缘垫片，厚度为10...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜的测试装置，其特征在于，包括一体结构的阴极半电池结构和阳极半电池结构，所述阴极半电池结构和阳极半电池结构之间夹紧有质子交换膜；所述阴极半电池结构和阳极半电池结构均包括集流板，所述集流板的内侧面上连接有极板，所述极板的内侧面上连接有支撑垫片和扩散层，所述扩散层的内侧面上连接有催化层，所述催化层的内侧面连接有高效质子传导层，所述扩散层、催化层和高效质子传导层均位于支撑垫片的内部，所述高效质子传导层的内侧面紧贴质子交换膜。2.根据权利要求1所述的质子交换膜的测试装置，其特征在于，所述扩散层、催化层和高效质子传导层之间通过热压连接成整体。3.根据权利要求2所述的质子交换膜的测试装置，其特征在于，所述高效质子传导层的外侧面的端部通过连接胶黏贴在支撑垫片上，所述高效质子传导层的表面积大于催化层的表面积。4.根据权利要求3所述的质子交换膜的测试装置，其特征在于，所述高效质子传导层的内侧面与支撑垫片的内侧面齐平。5.根据权利要求4所述的质子交换膜的测试装置，其特征在于，所述扩散层的厚度为2
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10μm...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，赖志勇，刘静，陈杰，李炳健，
申请(专利权)人：江苏源氢新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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