[发明专利]一种电导率测试装置、测试方法和其在燃料电池中的应用在审

专利信息
申请号: 201711352089.8 申请日: 2017-12-15
公开(公告)号: CN109946609A 公开(公告)日: 2019-06-28
发明(设计)人: 王素力;孙瑞利;孙公权 申请(专利权)人: 中国科学院大连化学物理研究所
主分类号: G01R31/364 分类号: G01R31/364
代理公司: 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 代理人: 马驰
地址: 116023 *** 国省代码: 辽宁;21
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 极板 流体出口通道 流体入口通道 导电平板 电阻测试 绝缘垫片 测试电极 外部流体 储罐 流场 电导率测试装置 燃料电池领域 电导率 测试 测试样品 测试装置 层叠结构 导线连接 燃料电池 平板状 通孔 应用
【权利要求书】:

1.一种电导率测试装置,其特征在于:包括一电阻测试仪器和一测试电极;

所述测试电极包括两个极板和位于两个极板之间的绝缘垫片,形成层叠结构;绝缘垫片为中部开设有用于放置平板状测试样品的通孔;

所述极板为导电平板,于所述导电平板靠近绝缘垫片一侧表面的中部设有流场;并于导电平板上设有流体入口通道和流体出口通道,流体入口通道和流体出口通道的一端分别与中部流场相连通,流体入口通道另一端与外部流体储罐相连,流体出口通道另一端与外部流体储罐相连或与大气相连;两个极板分别与电阻测试仪器的电阻测试端导线连接。

2.如权利要求1所述电导率测试装置,其特征在于:所述极板为碳板或表面镀金属的不锈钢板,金属为金、银、氮化钛中的一种。

3.如权利要求1所述电导率测试装置,其特征在于:所述装置还包括两个平板状端板,两个平板状端板分别位于两个极板远离绝缘垫片端,形成层叠结构,端板为表面镀金属的不锈钢板,金属为金、银、氮化钛中的一种;两个极板分别与电阻测试仪器的电阻测试端导线连接。

4.如权利要求1所述电导率测试装置,其特征在于:通孔的大小和形状与测试样品的大小和形状相同,测试样品的四周边缘与通孔内壁面紧密贴合。

5.如权利要求1所述电导率测试装置,其特征在于:所述绝缘垫片为硅胶、环氧树酸、全氟磺酸树脂中的一种。

6.如权利要求1所述电导率测试装置,其特征在于:电阻测试仪器为带有阻抗或容抗测试功能的电化学工作站,频率范围为0.01Hz-1000000Hz;可检测的电导率范围为0.001-1000S·cm。

7.一种采用权利要求1-6任一装置进行电导率的测试方法,其特征在于:所述测试方法为交流阻抗法或为断电流法。

8.如权利要求7所述电导率的测试方法,其特征在于:包括以下步骤,

(1)采用交流阻抗谱测量所述测试装置的内阻,记为R1;

(2)将测试样品置于所述测试装置中,并采用交流阻抗谱进行测试,记为R2;

(3)当测试样品为单层物质时,可用公式1和2计算测试样品的电导率;当测试样品为多层物质时,可通过公式2计算测试样品整体电阻,然后逐步分离;

(4)采用公式1和3计算测试样品不同部分的电导率;

所述测试装置检测电导率的方法,包括三公式,

R3=R2-R1 2

R3=R4+R5+…+Ri 3

其中R为测试样品的电阻,ρ为测试样品的电导率,S为测试样品的面积,L为测试样品的厚度,R2为测试样品置于测试装置中电阻,R1为背景电阻,R3为测试样品的电阻,R4、R5和Ri分别为测试样品各部分内阻,可以通过公式1计算。

9.如权利要求8所述电导率的测试方法,其特征在于:步骤(2)所述将测试样品置于测试装置中的过程为为将样品置于绝缘垫片通孔中,并按照端板、极板、绝缘垫片、测试样品、极板、端板顺序组装测试装置,然后在流体入口通道通入气体,并对测试装置进行升温;当测试装置温度稳定时,将两个极板分别与电阻测试仪器的电阻测试端导线连接进行测试,记录相应电阻值,并通过一定公式可获得测试样品电导率。

10.权利要求1-6任一所述装置于燃料电池电导率测试过程中的应用,其特征在于:采用权利要求8的方法对燃料电池膜电极中电解质膜、气体扩散层、气体扩散电极、膜电极集合体的电导率进行测试,并进行各部分电导率的分离;所述气体扩散电极包括气体扩散层和催化层;所述膜电极集合体包括依次层叠的阳极气体扩散层、阳极催化层、电解质膜、阴极催化层和阴极气体扩散层。

11.如权利要求10所述装置于燃料电池电导率测试过程中的应用,其特征在于:所述电导率测试过程的条件为温度60-99℃,阳极和阴极通入相同流速的气体,流速为10-2500sccm。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院大连化学物理研究所,未经中国科学院大连化学物理研究所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201711352089.8/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top