[发明专利]一种金属双极板涂层结合力衰减程度的测量方法及装置

说明书

本申请公开了一种金属双极板涂层结合力衰减程度的测量方法及装置，所述方法包括：获取第一金属双极板，并测定所述第一金属双极板的涂层与金属基材之间的第一结合力，基于所述第一结合力得到初始结合力；获取第二金属双极板，并模拟燃料电池的若干种不同工况，在所述第二金属双极板工作于所述若干种不同工况后，测定所述第二金属双极板的涂层与金属基材之间的第二结合力，基于所述第二结合力得到模拟结合力；其中，所述第二金属双极板与所述第一金属双极板为平行样；根据所述初始结合力和所述模拟结合力，得到金属双极板涂层结合力的衰减程度。本发明能够有效保证金属双极板涂层结合力衰减程度测试的准确性。

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种金属双极板涂层结合力衰减程度的测量方法及装置。

背景技术

金属双极板相对于传统石墨双极板具有高电导率、高气密性、力学性能好、易加工等优势。但金属双极板在燃料电池工作环境下发生的钝化和钝化膜溶解现象影响了燃料电池的性能，因此，常通过沉积涂层的方式提高金属双极板的耐蚀性及表面导电性使其性能满足要求。但由于涂层材料与金属材料的差异性，涂层与金属双极板之间存在相容性问题。燃料电池在交通工具中应用较多，工况变化使得燃料电池内部电位及温度变化频繁，这容易使得涂层性能下降，同时燃料电池内部伴有高电位及氧气通入的酸性环境容易使涂层腐蚀，使涂层出现结合力下降的现象。

现有技术测量涂层结合力的方法有压缩法、拉伸法、压入法、划痕法等，但其只能测量涂层初始结合力，未考虑燃料电池工作环境对涂层结合力的影响。

因此，提供一种金属双极板涂层结合力衰减程度的测量方法及装置显得尤为必要。

发明内容

本申请的目的是提供一种金属双极板涂层结合力衰减程度的测量方法及装置，以解决现有技术的问题，能够有效保证金属双极板涂层结合力衰减程度测试的准确性。

为实现上述目的，本申请提供了如下方案：本申请提供一种金属双极板涂层结合力衰减程度的测量方法，包括：

获取第一金属双极板，并测定所述第一金属双极板的涂层与金属基材之间的第一结合力，基于所述第一结合力得到初始结合力；

获取第二金属双极板，并模拟燃料电池的若干种不同工况，在所述第二金属双极板工作于所述若干种不同工况后，测定所述第二金属双极板的涂层与金属基材之间的第二结合力，基于所述第二结合力得到模拟结合力；其中，所述第二金属双极板与所述第一金属双极板为平行样；

根据所述初始结合力和所述模拟结合力，得到金属双极板涂层结合力的衰减程度。

可选地，所述若干种不同工况包括以下至少之一：怠速工况、启停工况和冷启动时的内加热工况；

其中，所述怠速工况的模拟方法包括：在低电位进行恒电位极化测试，完成燃料电池运行时怠速工况的模拟；

所述启停工况的模拟方法包括：在高电位进行恒电位极化测试，完成燃料电池运行时启停工况的模拟；

所述冷启动时的内加热工况的模拟方法包括：在冷热循环条件下，进行温度循环测试，完成燃料电池在冷启动时内加热工况的模拟；

在所述若干种不同工况的模拟过程中，将所述第二金属双极板置于模拟溶液中进行工作，所述模拟溶液采用PH＝3,含有0.1ppm氟离子的硫酸溶液，且所述模拟溶液中通有氢气或氧气。

可选地，得到所述初始结合力的方法包括：

获取所述第一金属双极板作为被测样品；

多次测定所述第一金属双极板的涂层与金属基材之间的第一结合力，并对得到的多个所述第一结合力求均值，得到所述初始结合力。

可选地，得到所述模拟结合力的方法包括：

获取所述第二金属双极板作为被测样品；