[发明专利]用于一次组装测试不同流场燃料电池的流场板及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于一次组装测试不同流场燃料电池的流场板及其对不同流场燃料电池的测试方法，尤其涉及一种基于同一流场板实现不同流场燃料电池的测试方法。

背景技术

燃料电池发电技术是21世纪首选的洁净发电技术，可望缓解现有的能源发展与环境污染的矛盾问题，避免空气污染及雾霾天气。国家“十二五”规划将其列为重点发展领域，国家中长期科学和技术发展规划纲要将其列为前沿技术。

燃料电池的热点之一是对燃料电池性能的研究，而燃料电池的流场板已经成为提高电池性能及性价比的一个关键因素，并且也是当今科研工作者关注的焦点，流场结构直接影响燃料电池的性能，进而影响其商业化的应用前景。

在对燃料电池平行、蛇形和交指这三种不同流场性能研究中，传统实验基本都是采用不同的流场，分别组装出不同的电池进行实验。这样只能保证电池外部输入变量的一致性，例如温度、压力、湿度等。但是每次组装后，电池内部的参数已经改变，例如MEA（膜电极组件）内催化剂分布、膜的变形、阻抗及ECA（电化学活化面积）等。电池内部参数的变化，直接造成的结果是：可能不同的科研人员，相同的外部实验条件得出不同的结果。所以有必要对流场结构进行深入研究及优化。本发明所要解决的重要技术问题正是系统的、统一的研究平行、蛇形和交指三种不同流场燃料电池的性能，为燃料电池流场设计提供理论依据，以期优化流场结构，提高燃料电池性能。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于同一流场板实现不同流场燃料电池的测试方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：基于同一流场板实现不同流场燃料电池的测试方法，包括一种自行设计的可变流道式流场板，该流场板由多个水平和竖直流道组成，流道上有节点开关，控制本流道的导通或封闭。可以通过改变不同流道上节点开关的状态，实现平行、蛇形和交指三种不同流场相互转换的燃料电池。

本发明的基于同一流场板实现不同流场燃料电池的测试方法，实验时，利用VersaSTAT3测试三种不同流场燃料电池的极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安(CV)曲线，把极化曲线数据输入Origin软件，进行绘图，分析活化损失、电阻损失和浓差损失的情况。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明的基于同一流场板实现不同流场燃料电池的测试方法，只需要通过改变不同流道上节点的导通和关闭状态，即可实现三种不同流场燃料电池的相互转换，而不需要每次都分别组装不同流场的燃料电池，操作简单方便。

2、本发明的基于同一流场板实现不同流场燃料电池的测试方法，经一次组装便可基于同一流场板对不同流场燃料电池进行测试，保证了电池外部以及内部条件的一致性，即可以在完全相同的一个电池下，通过实验的方式，系统的、统一的完成三种不同流场燃料电池性能的研究及优化。

附图说明

图1为本发明所用可变流道式流场板的结构示意图。

图2为本发明所用可变流道式流场板的原型图。

图3为本发明所用可变流道式流场板转变成平行流场图。

图4为本发明所用可变流道式流场板转变成蛇形流场图。

图5为本发明所用可变流道式流场板转变成交指流场图。

具体实施方式

有关本发明的优选实施例及详细技术内容，现参照附图说明如下，但本发明的保护范围不受具体实施例所限制，以权力要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所做的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。

实施例1

参见图2和图3，其显示本发明基于同一流场板实现不同流场燃料电池的测试方法工作时，通过改变不同流道上节点开关的状态，实现不同流场的燃料电池。关闭节点3，6，9，12，15，18，其余节点都导通，本发明所用可变流道式流场板即转变成平行流场。基于该流场板对平行流场燃料电池进行测试：实验时，利用VersaSTAT3测试三种不同流场燃料电池的极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安(CV)曲线，把极化曲线数据输入Origin软件，进行绘图，分析活化损失、电阻损失和浓差损失的情况。

实施例2

参见图2和图4，与实施例1的区别在于，导通节点1，3，6，9，12，15，18，20，其余节点都关闭，本发明所用可变流道式流场板即转变成蛇形流场。其它同实施例1，在此不再赘述。

实施例3

参见图2和图5，与实施例1的区别在于，导通节点1，4，7，10，13，16，19，其余节点都关闭，本发明所用可变流道式流场板即转变成交指流场。其它同实施例1，在此不再赘述。