[实用新型]燃料电池膜电极快速测试设备

说明书

本实用新型燃料电池膜电极快速测试设备，包括性能检测系统和在线装配系统；其中性能检测系统包括：阴阳极气体供应子系统，阴阳极气体供应子系统的进气端连接外部气源；加湿子系统，加湿子系统的进气端与阴阳极气体供应子系统的出气端连通，加湿子系统的出气端与在线装配系统的进气端连通；冷却子系统，冷却子系统的冷却进口和冷却出口端分别与在线装配系统的冷却出口和冷却进口端连通；电子负载，电子负载与在线装配系统电连接。本实用新型具有以下优点：将膜电极测试夹具与燃料电池测试台结合起来。被测膜电极可以直接在测试台中进行组装，还可以在线改变膜电极组装压力并监测膜电极组装位移变化，省去多次拆卸安装过程，使得效率得到提升。

技术领域

本实用新型涉及一种用于燃料电池膜电极快速测试设备，具体地说是一种用于燃料电池测试平台在线快速测试膜电极的设备。

背景技术

燃料电池是一种能够将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的发电装置。无论是进行工业生产还是科学研究，都要对燃料电池进行测试。膜电极是燃料电池工作的关键结构，对膜电极性能的测试也是燃料电池测试中重要的一环。对膜电极的测试，要先将膜电极放入设计好的夹具中预先进行组装，使用螺杆配合压机等组装成为单电池，然后再用燃料电池测试台进行测试，过程比较繁琐。因此如若将单电池的组装与燃料电池测试台结合为一个平台，将会大大提高测试效率。

在燃料电池的测试当中，对于膜电极来说，往往需要实现的测试任务包括：1)膜电极活化并且实现全电流标准工况下的性能测试，同时在线膜电极电化学阻抗测试，以极化曲线来表征膜电极性能；2)在H₂/N₂条件下以循环伏安法测量MEA活性面积和氢气渗透率；3)在H₂/O₂条件下测试MEA氧还原反应活性。实现这些测试则需要测试设备包含以下结构：阴阳极气体供应子系统、电堆冷却子系统、加湿子系统、背压控制子系统、电化学工作站。除此之外，在膜电极测试之前，还要先用测试夹具将被测膜电极组装为单电池。测试夹具结构包括端板、集流板、阴阳极板、螺栓。测试夹具可以提供阴阳极气体流道、冷却水流道，并且提供与测试台连接的阴阳极气体接口、冷却水接口、电流输出接口。组装过程需要将膜电极以及测试夹具所有结构层叠在一起，利用压机施加压力协助组装，并最终用螺栓来保证组装的压力形成单电池。有时对于膜电极的测试来说，单电池组装力的大小和组装位移也有不同要求，因此传统的组装单电池与电池测试分开进行过程比较繁琐、消耗时间较长。

如现有技术，中国专利《一种燃料电池膜电极性能测试装置及应用》(公开号：109946519A)公开了一种燃料电池膜电极的性能测试装置，包括电极快速安装组件、快速加载组件，以及温度控制组件。所述电极快速安装组件用于待测膜电极的快速安装，所述快速加载组件用于为待测膜电极快速提供指定压力，所述温度控制组件用于为膜电极提供指定的反应温度。待膜电极压力、温度达到指定温度时，可以通入反应气体，测量膜电极性能。

综上所述对于燃料电池膜电极测试，传统的膜电极性能测试步骤复杂，造成了很多不必要的资源浪费。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型目的在于提供一种解决上述技术问题的燃料电池膜电极快速测试设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种燃料电池膜电极快速测试设备，包括性能检测系统和在线装配系统；其中

所述性能检测系统包括：

阴阳极气体供应子系统，所述阴阳极气体供应子系统的进气端连接外部气源；

加湿子系统，所述加湿子系统的进气端与所述阴阳极气体供应子系统的出气端连通，所述加湿子系统的出气端与所述在线装配系统的进气端连通；

冷却子系统，所述冷却子系统的冷却进口和冷却出口端分别与所述在线装配系统的冷却出口和冷却进口端连通；

电子负载，所述电子负载与所述在线装配系统电连接。