[发明专利]无损测量用于燃料电池的三层的增强氢离子交换膜的厚度的方法

说明书

本发明涉及一种无损测量增强膜的厚度的方法，更具体地，涉及一种无损测量用于燃料电池的氢离子交换增强膜的厚度的方法，其中，所述增强膜具有包括增强基底层和设置在所述增强基底层的一侧和另一侧的纯水层的对称三层结构，所述方法能够通过各个层的功率谱的厚度峰进行全无损检测并且省略分析位置的过程。

技术领域

本申请要求于2018年5月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0059100的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本说明书中。

本发明涉及一种无损测量增强膜的厚度的方法，更具体地，涉及一种无损测量用于燃料电池的氢离子交换增强膜的厚度的方法，其中，所述增强膜具有包括增强基底层和设置在所述增强基底层的一侧和另一侧的纯水层的对称三层结构，该方法能够通过各个层的功率谱的厚度峰进行全无损检测并且省略分析位置的过程。

背景技术

燃料电池隔离膜或燃料电池增强膜用作绝缘体，需要具有分隔氧化电极(阳极)和还原电极(阴极)的隔离膜的功能和氢离子交换的功能。

为了改善燃料电池增强膜的耐久性，提供了一种氢离子交换复合膜，它具有三层结构，在该三层结构中具有机械强度的多孔增强基底膜浸渍有聚合物电解质，并在多孔增强基体层的上部和下部分别形成电解质涂层。

在现有技术中，一种检测燃料电池增强膜的厚度均匀性的厚度检测方法将光输入到燃料电池增强膜中并使用反射光测量厚度。此外，该方法通过使用反射光计算光谱和功率谱来分析各个层的厚度。

在现有技术中测量燃料电池增强膜的厚度的方法中，功率谱的峰位置表示燃料电池增强膜各个层的界面之间的光距。然而，在燃料电池增强膜的各个层具有相同介质和相同折射率的情况下，不能分析出仅使用功率谱能够获得峰的界面相对于燃料电池增强膜的最外表面的位置。

在这方面，需要一种无损测量增强膜的厚度的方法，该方法能够通过使用功率谱在短时间内独立而精确地测量各个层的厚度，而不分析燃料电池增强膜的各个层的位置。

[相关技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)日本专利申请特许公开No.2005-308394

发明内容

技术问题

本发明致力于提供一种无损测量具有其中各个层具有相同介质的三层结构的燃料电池增强膜的厚度的方法，该方法使得可以省略分析厚度谱峰的位置的过程。

本发明还致力于提供一种无损测量增强膜的厚度的方法，该方法能够通过使用增强膜的各个层之间的界面反射的反射光计算厚度谱，分析总厚度的均匀性、每个横截面的厚度的均匀性，以及三层横截面结构的对称性。

技术方案

根据本发明的一个示例性实施方案的无损测量用于燃料电池的具有三层结构的氢离子交换增强膜的厚度的方法包括：向用于燃料电池的具有三层结构的氢离子交换增强膜中输入白光；通过对增强膜的各个层反射的反射光进行光谱分析并将反射光转换为电信号来获得光谱；以及通过计算光谱计算所述增强膜的各个层的厚度相对于所述增强膜的折射率来获得厚度谱，其中，所述增强膜具有分别位于多孔膜的一侧和另一侧的离子交换树脂层，并且所述离子交换树脂层具有相同的厚度。

在一个示例性实施方案中，所述厚度谱可以具有三个峰。

在一个示例性实施方案中，在所述光谱中，所述多孔膜的上层的单峰和所述多孔膜的下层的单峰可以彼此相同。

在一个示例性实施方案中，所述增强膜可以通过用离子传导性亲水聚合物填充多孔膜来制造，并且所述离子交换树脂层可以具有相同的介质。

在一个示例性实施方案中，可以将转移膜和离型膜中的任何一个粘附在所述增强膜的离子交换树脂层的一侧。