一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置，其技术方案是：包括桌台，桌台顶部设有扩散层检测机构和上下料机构；扩散层检测机构包括多个支撑腿，多个支撑腿固定设于桌台顶部，多个支撑腿呈圆周状等距分布，多个支撑腿顶部固定设有加热底站，加热底站顶部设有储液桶，储液桶底部固定设有两个密封垫圈，本发明专利技术有益效果是：同时对气体扩散层进行机械(温湿度循环、变气压循环)和化学腐蚀性进行测试，测试其耐久性，所得到的耐久性测试结果更贴近实际情况，方便测试的气体扩散层本体的更换，减少人工直接接触测试后的气体扩散层本体，避免被腐蚀性生产物所伤，提高测试的安全性，提升测试效率。提升测试效率。提升测试效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置


[0001]本专利技术涉及气体扩散层测试
，具体涉及一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置。

技术介绍

[0002]聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)技术的商业化应用还需提高燃料电池的耐久性，在商业应用中PEMFC需要在正常条件下使用6000小时以上，因此需要对燃料电池中的各组件如电催化剂、质子交换膜、气体扩散层和双极板分别进行耐久性测试，从而达到量化和提高燃料电池耐久性的目的，其中气体扩散层的耐久性对PEMFC的寿命有很大影响，气体扩散层通常由基底层和微孔层两部分构成，是燃料电池的水管理核心，气体扩散层需要使气态反应物从流道均匀地向催化剂移动，同时将产生的水以一定速度排除，避免电池发生水淹，但电池在一定条件下长时间运行后，气体扩散层功能减退，极易发生水淹，降低燃料电池的性能。
[0003]现有的气体扩散层在电池运行过程中发生的损伤分为机械损伤和化学损伤，机械损伤来自于压力和高速循环的气体侵蚀，化学损伤来自于电压和电解液造成的腐蚀。现有测试技术只能检测气体扩散层的化学耐久性，不是实际应用中机械损伤和化学损伤的共同情况，因此无法得到可靠的耐久性测试结果，而电池的结构复杂，对电池进行耐久性测试所涉及的部件较多，各组件的相互作用和操作条件影响尚不完全清楚，无法准确量化各组件老化对燃料电池性能所造成的影响，且多是通过人工手动对气体扩散层进行安装和拆卸，测试效率低。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置，以解决无法准确量化各组件老化对燃料电池性能所造成的影响的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置，包括桌台，所述桌台顶部设有扩散层检测机构和上下料机构；
[0006]所述扩散层检测机构包括多个支撑腿，多个所述支撑腿固定设于桌台顶部，多个所述支撑腿呈圆周状等距分布，多个所述支撑腿顶部固定设有加热底站，所述加热底站顶部设有储液桶，所述储液桶底部固定设有两个密封垫圈，所述加热底站内部嵌设有气体流场板，所述加热底站内部设有气体扩散层本体，所述气体扩散层本体铺设在气体流场板顶部，所述储液桶底部嵌设有质子交换膜，所述质子交换膜与气体扩散层本体相接触，所述储液桶内部嵌设有橡胶衬套，所述橡胶衬套设于质子交换膜顶部，所述储液桶顶部固定设有两个安装架，两个所述安装架内侧分别设有第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极均与安装架通过螺栓固定，所述加热底站一侧固定连接有接线柱，所述加热底站内部设有安装组件。
[0007]优选的，所述扩散层检测机构还包括气体通道，所述气体通道开设于加热底站内
部，所述气体通道为贯穿槽，所述加热底站内部开设有两个竖向通孔，两个所述竖向通孔与气体流场板相接通，所述加热底站一侧固定连接有出气管，所述加热底站另一侧固定连接有进气管，所述进气管和出气管均与气体通道相接通，所述进气管一端固定连接有增压泵，所述增压泵一端固定连接有通管，所述通管一端固定连接有气体加湿器。
[0008]优选的，所述安装组件包括内槽，所述内槽开设于加热底站内部，所述内槽内部设有圆板，所述加热底站底部固定设有第二电动缸，所述第二电动缸输出端延伸入内槽内部并与圆板固定连接，所述圆板顶部固定连接有多个支撑杆，多个所述支撑杆均贯穿加热底站，所述加热底站内部设有多个控制单元，所述控制单元包括限位槽，所述限位槽开设于加热底站内部，所述限位槽内部设有连接块，所述连接块与限位槽滑动连接，所述连接块一侧固定设有铲板，所述铲板与气体扩散层本体相接触，所述连接块底部开设有底槽，所述底槽内部固定设有滑杆，所述滑杆外部套设有滑块，所述滑杆与滑块滑动连接，所述滑块与底槽滑动连接，所述滑杆外部套设有弹簧，所述弹簧一端与底槽侧壁固定连接，所述弹簧另一端与滑块侧壁固定连接有，所述滑块与支撑杆固定连接。
[0009]优选的，所述储液桶底部固定设有多个限位块，所述限位块延伸入限位槽内部，所述限位块底部固定连接有两个推板，所述连接块两侧均固定连接有滑销，两个所述推板分别与两个所述滑销相接触。
[0010]优选的，所述上下料机构包括支撑架，所述支撑架固定设于桌台顶部，所述支撑架顶部固定设有第一电机，所述第一电机输出端固定连接有连接板，所述连接板顶部两侧均固定连接有第一电动缸，两个所述第一电动缸输出端贯穿连接板，两个所述第一电动缸输出端均固定连接有垫板，两个所述垫板顶部均固定连接有环形管，两个所述环形管底部均固定连接有多个硅胶吸盘，所述硅胶吸盘贯穿垫板，所述桌台顶部固定设有负压泵，所述负压泵设于支撑架底部，所述负压泵输出端连接有两个连接软管，两个所述连接软管另一端分别与两个所述环形管固定连接。
[0011]优选的，所述桌台顶部设有上料组件，所述上料组件包括连接架，所述连接架固定设于桌台顶部，所述连接架顶部固定连接有上料板，所述上料板一侧安装有传输带，所述上料板一侧固定连接有挡板。
[0012]优选的，所述桌台顶部设有下料组件，所述下料组件包括支撑板，所述支撑板固定设于桌台顶部，所述支撑板顶部固定连接有下料斜板。
[0013]优选的，所述桌台顶部固定连接有固定支架，所述进气管和出气管均贯穿固定支架，所述气体加湿器和增压泵均与固定支架固定连接，所述固定支架顶部固定设有第二电机，所述第二电机输出端固定连接有丝杆，所述丝杆另一端通过轴承连接有支撑底板，所述丝杆贯穿固定支架并与固定支架通过轴承连接，所述固定支架底部固定连接有两个竖板，两个所述竖板另一侧与支撑底板固定连接，所述固定支架底部设有滑板，所述滑板与两个所述竖板滑动连接，所述丝杆贯穿滑板并与滑板通过螺纹连接，所述滑板底部固定连接有两个固定杆，两个所述固定杆另一端与储液桶固定连接。
[0014]优选的，所述桌台底部四角均固定连接有支撑柱。
[0015]本专利技术实施例具有如下优点：
[0016]1、反应物气体经过气体加湿器和增压泵后，从加热底站底部的气体通道通入，通过气体加湿器和增压泵进行加湿和增压，通过加热底站对气体进行加热，通过竖向通孔进
入气体流场板内，经过气体扩散层本体，同时对气体扩散层进行机械(温湿度循环、变气压循环)和化学腐蚀性进行测试，测试其耐久性，所得到的耐久性测试结果更贴近实际情况；
[0017]2、通过安装组件的支撑杆推动滑块上升，使滑块推动连接块和铲板上升，铲板推动气体扩散层本体移到加热底站顶部，通过上下料机构控制气体扩散层本体的上料和下料，方便测试的气体扩散层本体的更换，减少人工直接接触测试后的气体扩散层本体，避免被腐蚀性生产物所伤，提高测试的安全性，提升测试效率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置，包括桌台(1)，其特征在于：所述桌台(1)顶部设有扩散层检测机构和上下料机构；所述扩散层检测机构包括多个支撑腿(24)，多个所述支撑腿(24)固定设于桌台(1)顶部，多个所述支撑腿(24)呈圆周状等距分布，多个所述支撑腿(24)顶部固定设有加热底站(27)，所述加热底站(27)顶部设有储液桶(10)，所述储液桶(10)底部固定设有两个密封垫圈(35)，所述加热底站(27)内部嵌设有气体流场板(36)，所述加热底站(27)内部设有气体扩散层本体(34)，所述气体扩散层本体(34)铺设在气体流场板(36)顶部，所述储液桶(10)底部嵌设有质子交换膜(33)，所述质子交换膜(33)与气体扩散层本体(34)相接触，所述储液桶(10)内部嵌设有橡胶衬套(32)，所述橡胶衬套(32)设于质子交换膜(33)顶部，所述储液桶(10)顶部固定设有两个安装架(29)，两个所述安装架(29)内侧分别设有第一电极(30)和第二电极(31)，所述第一电极(30)和第二电极(31)均与安装架(29)通过螺栓固定，所述加热底站(27)一侧固定连接有接线柱(28)，所述加热底站(27)内部设有安装组件。2.根据权利要求1所述的一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置，其特征在于：所述扩散层检测机构还包括气体通道(39)，所述气体通道(39)开设于加热底站(27)内部，所述气体通道(39)为贯穿槽，所述加热底站(27)内部开设有两个竖向通孔(37)，两个所述竖向通孔(37)与气体流场板(36)相接通，所述加热底站(27)一侧固定连接有出气管(26)，所述加热底站(27)另一侧固定连接有进气管(22)，所述进气管(22)和出气管(26)均与气体通道(39)相接通，所述进气管(22)一端固定连接有增压泵(23)，所述增压泵(23)一端固定连接有通管(21)，所述通管(21)一端固定连接有气体加湿器(17)。3.根据权利要求1所述的一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置，其特征在于：所述安装组件包括内槽(43)，所述内槽(43)开设于加热底站(27)内部，所述内槽(43)内部设有圆板(40)，所述加热底站(27)底部固定设有第二电动缸(25)，所述第二电动缸(25)输出端延伸入内槽(43)内部并与圆板(40)固定连接，所述圆板(40)顶部固定连接有多个支撑杆(38)，多个所述支撑杆(38)均贯穿加热底站(27)，所述加热底站(27)内部设有多个控制单元，所述控制单元包括限位槽(53)，所述限位槽(53)开设于加热底站(27)内部，所述限位槽(53)内部设有连接块(47)，所述连接块(47)与限位槽(53)滑动连接，所述连接块(47)一侧固定设有铲板(49)，所述铲板(49)与气体扩散层本体(34)相接触，所述连接块(47)底部开设有底槽(54)，所述底槽(54)内部固定设有滑杆(50)，所述滑杆(50)外部套设有滑块(51)，所述滑杆(50)与滑块(51)滑动连接，所述滑块(51)与底槽(54)滑动连接，所述滑杆(50)外部套设有弹簧(52)，所述弹簧(52)一端与底槽(54)侧壁固定连接，所述弹簧(52)另一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旻，孙恩样，滕珏瑾，赵微，刘梦棋，李忠涛，吴明铂，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：