[发明专利]模拟燃料电池原位测试的立式电化学测量池及测试方法

权利要求书

1.一种模拟燃料电池原位测试的立式电化学测量池，包括电解池本体，所述的电解池本体上设有与其密封的电解池盖(7)，所述的电解池盖(7)上开设放置测试样品(16)的测试窗口(76)、电解池气体逸散出口(72)和电解液添加预留口(79)，所述的电解池本体中设有参比电极(6)、对电极(20)和还原气体导管(15)，其特征在于，该立式电化学池还包括夹装组件、密封组件(12)和加压组件，所述的夹装组件为两片式结构，测试样品(16)夹设于夹装组件中，所述的夹装组件置于测试窗口(76)中，夹装组件底面设有供电解液(19)透过并接触测试样品(16)的槽口，所述的密封组件(12)上设有工作电极(13)，所述的密封组件(12)设置在夹装组件上且所述的工作电极(13)与夹装组件顶面接触，所述的密封组件(12)上设有氧化气体通孔，所述的加压组件固定在电解池盖(7)上方，测试时所述的加压组件向密封组件(12)施加垂直向下的压力。

2.根据权利要求1所述的一种模拟燃料电池原位测试的立式电化学测量池，其特征在于，所述的夹装组件包括样品夹板(17)和流场板(14)，所述的样品夹板(17)上开设有多条贯穿样品夹板(17)上下表面且平行设置的条状槽口，所述的流场板(14)下表面上对应于样品夹板(17)的条状槽口位置处开设有条状流场槽，所述的测试样品(16)平铺夹设在所述的样品夹板(17)和流场板(14)之间。

3.根据权利要求2所述的一种模拟燃料电池原位测试的立式电化学测量池，其特征在于，所述的条状槽口和条状流场槽的宽度相等，其宽度范围为0.5mm～3mm。

4.根据权利要求1所述的一种模拟燃料电池原位测试的立式电化学测量池，其特征在于，所述的密封组件(12)包括密封盖和密封圈，所述的密封盖内圈形状和大小均与所述的夹装组件匹配，所述的密封圈镶设在所述的密封盖内圈中，所述的工作电极(13)嵌设在密封盖内表面上。

5.根据权利要求1所述的一种模拟燃料电池原位测试的立式电化学测量池，其特征在于，所述的加压组件包括顶盖支架(5)、加压支架(2)、加压机(1)、加压推杆(3)和压板(4)，所述的顶盖支架(5)可拆卸式安装在电解池盖(7)上，所述的加压机(1)通过所述的加压支架(2)固定在顶盖支架(5)上方，所述的加压推杆(3)贯穿顶盖支架(5)垂直设置在顶盖支架(5)中部，所述的加压推杆(3)一端连接所述的加压机(1)，另一端连接所述的压板(4)，加压时，所述的压板(4)与所述的密封组件(12)上表面贴合。

6.根据权利要求1所述的一种模拟燃料电池原位测试的立式电化学测量池，其特征在于，所述的电解池本体包括电解池底座(11)和电解池水套(9)，所述的电解池底座(11)上设有安装电解池水套(9)的底座槽，所述的电解池水套(9)密封安装在所述的底座槽上形成电解液容纳腔，所述的电解池盖(7)密封安装在电解池水套(9)顶部。

7.根据权利要求6所述的一种模拟燃料电池原位测试的立式电化学测量池，其特征在于，所述的电解池本体上设有用于显示电解液(19)液位的液位计(18)，所述的液位计(18)位于电解池水套(9)外侧并与电解液容纳腔连通。

8.根据权利要求7所述的一种模拟燃料电池原位测试的立式电化学测量池，其特征在于，所述的液位计(18)上对应于夹装组件中的测试样品(16)下表面位置处设有标记线，所述的标记线用于在测试时当电解液容纳腔中的电解液(19)液位到达标记线所标记位置时停止加注电解液(19)。

9.根据权利要求1所述的一种模拟燃料电池原位测试的立式电化学测量池，其特征在于，所述的电解池盖(7)中部区域向下凹陷形成下凹平面，所述的测试窗口(76)开设在下凹平面上，所述的电解池盖(7)上对应于还原气体导管(15)和参比电极(6)位置处对应处开设有气体导管预留孔(78)和参比电极预留孔(74)。

10.一种模拟燃料电池原位测试的测试方法，其特征在于，该方法基于权利要求1～9任意一项所述的立式电化学测量池，该方法包括如下步骤：

S1、向电解池本体中注入电解液(19)且液面不高于测试窗口(76)；

S2、将夹设有测试样品(16)的夹装组件平放安装在测试窗口(76)位置处，将密封组件(12)密封设置在夹装组件上；

S3、启动加压组件向密封组件(12)施加垂直向下的压力，压紧测试样品(16)；

S4、通过电解液添加预留口(79)向电解池本体中添加电解液(19)直至液面超过测试样品(16)下表面位置；

S5、将参比电极(6)、对电极(20)和工作电极(13)连接至电化学工作站，通过氧化气体通孔和还原气体导管(15)通入相应氧化气体和还原气体进行电化学测试。