[发明专利]膜电极参数测量夹具

说明书

本发明提供一种膜电极参数测量夹具，该膜电极参数测量夹具包括：阴极流道板、阴极集流板、阳极流道板、多个集流体、夹装组件以及多个调压组件；多个集流体能够一一对应地插装于多个集流体插孔内，用于收集阳极产生的电流，每个集流体的施压面均形成有集流体流道，阳极进气孔与每一个集流体流道连通，阳极出气孔与每一个集流体流道连通；多个调压组件与多个集流体一一对应设置，分别用于调节所对应的集流体对膜电极的压力。夹具在安装完成后，可通过调压组件修正膜电极受力不均问题，根据实验要求调整夹具中子电池的接触内阻大小，为燃料电池电流分布测试提供准确的、更具有参考价值的测试数据。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种膜电极参数测量夹具。

背景技术

燃料电池是不经过燃料燃烧，通过电化学反应连续把燃料和氧化剂化学能直接转换成电能的发电装置，具有高效、清洁、低噪音及比功率高等优点。其中质子交换膜燃料电池（PEMFC）由于其突出的优点及广泛的应用前景发展尤为迅速。

目前，PEMFC电池组以多节单池按压滤机方式组装，在满足大功率PEMFC需求时，需要提高工作电流密度。这要求燃料电池单池具有较大的面积，以减少并联的燃料电池组的个数，从而降低成本且便于电池组管理。相同操作和工艺条件下，单电池面积越大，电流密度分布越不易均匀，电池的性能下降就越多。

电极各处电流密度分布不均匀将导致反应物及催化剂利用率低，液态水在阴极的累积会导致电极水淹现象，增大扩散层、催化层的传质阻力,同时使质子膜局部溶涨降低电池效率，甚至引起电池内部腐蚀或出现反极现象，缩短电池寿命。电池局部工作电流密度过高时，若电池排热系统不能及时将产生的过量废热排出，将引起电极局部温度升高出现热点，严重时将会使质子交换膜熔化击穿。所以，解决电池内电流密度分布与热分布不均，确保电极各处均能得到充足的反应气供应和加强电池内部水、热管理是现有技术亟待解决的关键问题之一。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例首先提出一种膜电极参数测量夹具，用于测量膜电极的参数，包括：

阴极流道板，所述阴极流道板具有依次连通的阴极进气孔、阴极流道以及阴极出气孔；

阴极集流板，所述阴极集流板用于收集第一极性的电流；

阳极流道板，所述阳极流道板具有阳极进气孔、阳极出气孔以及多个贯穿所述阳极流道板板面的集流体插孔，多个所述集流体插孔间隔分布；

多个集流体，多个所述集流体能够一一对应地插装于多个所述集流体插孔内，用于收集第二极性的电流，所述第二极性与所述第一极性相反，每个所述集流体的施压面均形成有集流体流道，所述阳极进气孔与每一个所述集流体流道连通，所述阳极出气孔与每一个所述集流体流道连通；

夹装组件，所述夹装组件用于将所述阴极集流板、阴极流道板、膜电极以及阳极流道板夹在一起；

以及多个调压组件，多个所述调压组件与多个所述集流体一一对应设置，分别用于调节所对应的集流体对所述膜电极的压力。

本发明实施例的膜电极参数测量夹具至少具有以下技术效果：夹具在安装完成后，可通过调压组件修正膜电极受力不均问题，根据实验要求调整夹具中子电池的接触内阻大小，为燃料电池电流分布测试提供准确的、更具有参考价值的测试数据。

根据本发明实施例的膜电极参数测量夹具，所述阳极流道板的施压面形成有阳极流道，所述阳极进气孔、阳极流道以及阳极出气孔依次连通，且所述阳极流道经过每一个所述集流体插孔，并能够与插装于所述集流体插孔内的集流体的集流体流道连通。

根据本发明实施例的膜电极参数测量夹具，所述集流体插孔为台阶孔，并具有第一台阶面，所述集流体具有台阶结构，并具有第二台阶面，所述集流体插装于所对应的集流体插孔内时，所述第二台阶面压在所述第一台阶面上。