一种电堆膜水合作用评估装置及方法制造方法及图纸

技术编号:40466708 阅读:22 留言:0更新日期:2024-02-22 23:20
本发明专利技术提供了一种电堆膜水合作用评估装置及方法,属于燃料电池技术领域。本发明专利技术使用力传感器来监测运行和停机期间的扎带的张力或扎带与单电池之间的力。在固定长度的电堆中,该力将主要由于温度和水合作用而变化。温度升高导致单电池块组件膨胀,增加扎带的张力或扎带与单电池之间的力。湿度升高导致膜膨胀,增加扎带的张力或扎带与单电池之间的力。在正式运行前,可以表征电堆扎带的张力或扎带与单电池之间的力与流体压力、冷却剂温度和水合作用的关系。将由此产生的函数与冷却剂温度结合使用,间接测量电堆膜水合作用。由于力传感器固定在每个扎带上,可以通过比较电堆不同区域的力来确定局部膜水合作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池,尤其涉及一种电堆膜水合作用评估装置及方法


技术介绍

1、对于燃料电池运行和耐久性评价来说,膜水合程度是一项很重要的参数,但其在电堆运行后直接测量。电堆高频电阻测量已经在一些生产燃料电池汽车中引入,但这种方法很昂贵,计算复杂,通常只提供平均膜水合的测量,而不是局部水合。

2、在中国专利申请文献cn112993341a中,公开了一种质子交换膜燃料电池中膜含水量的测试方法,其中公开了电池在待测状态即温度为t1时,再次用交流阻抗方法测出高频阻抗,即电池内阻r1;根据下面公式计算得到到膜内的水含量:

3、

4、其中,λ1表示待测状态膜含水量,λ0表示初始状态膜含水量,δrm表示膜阻的变化量,σm表示膜厚度,km表示膜质子电导率,a表示膜面积,t1表示待测状态电池温度,t0表示初始状态电池温度。

5、在中国专利申请文献cn115332586a中,公开了一种车载燃料电池空气进气湿度调节方法及调节系统,其中公开了当工况信息指示燃料电池的工况改变时,根据所述电堆阻抗、所述电堆工作温度确定所述燃料电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电堆膜水合作用评估装置,其特征在于,在电堆中设置力传感器,用于测量电堆运行和停机期间,扎带的张力或扎带与单电池之间的力;

2.根据权利要求1所述的电堆膜水合作用评估装置,其特征在于,在电堆的阴极出口或阴极入口中至少一个位置设置湿度传感器,且在电堆的阳极出口或阳极入口中至少一个位置设置湿度传感器。

3.根据权利要求1所述的电堆膜水合作用评估装置,其特征在于,所述力传感器设置在扎带和阴极端板和/或扎带和阳极端板之间。

4.根据权利要求1所述的电堆膜水合作用评估装置,其特征在于,所述力传感器为固定在扎带处的电气、光学或声学力传感器中的一种。

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【技术特征摘要】

1.一种电堆膜水合作用评估装置,其特征在于,在电堆中设置力传感器,用于测量电堆运行和停机期间,扎带的张力或扎带与单电池之间的力;

2.根据权利要求1所述的电堆膜水合作用评估装置,其特征在于,在电堆的阴极出口或阴极入口中至少一个位置设置湿度传感器,且在电堆的阳极出口或阳极入口中至少一个位置设置湿度传感器。

3.根据权利要求1所述的电堆膜水合作用评估装置,其特征在于,所述力传感器设置在扎带和阴极端板和/或扎带和阳极端板之间。

4.根据权利要求1所述的电堆膜水合作用评估装置,其特征在于,所述力传感器为固定在扎带处的电气、光学或声学力传感器中的一种。

5.一种电堆膜水合作用评估方法,其特征在于,使用权利要求1-4任一项所述的电堆膜水合作用评估装置,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的电堆膜水合作用评估方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:约翰·泰勒·贝林
申请(专利权)人:上海韵量新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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