[发明专利]一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置

说明书

本发明公开了一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置，其技术方案是：包括桌台，桌台顶部设有扩散层检测机构和上下料机构；扩散层检测机构包括多个支撑腿，多个支撑腿固定设于桌台顶部，多个支撑腿呈圆周状等距分布，多个支撑腿顶部固定设有加热底站，加热底站顶部设有储液桶，储液桶底部固定设有两个密封垫圈，本发明有益效果是：同时对气体扩散层进行机械(温湿度循环、变气压循环)和化学腐蚀性进行测试，测试其耐久性，所得到的耐久性测试结果更贴近实际情况，方便测试的气体扩散层本体的更换，减少人工直接接触测试后的气体扩散层本体，避免被腐蚀性生产物所伤，提高测试的安全性，提升测试效率。

技术领域

本发明涉及气体扩散层测试技术领域，具体涉及一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置。

背景技术

聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)技术的商业化应用还需提高燃料电池的耐久性，在商业应用中PEMFC需要在正常条件下使用6000小时以上，因此需要对燃料电池中的各组件如电催化剂、质子交换膜、气体扩散层和双极板分别进行耐久性测试，从而达到量化和提高燃料电池耐久性的目的，其中气体扩散层的耐久性对PEMFC的寿命有很大影响，气体扩散层通常由基底层和微孔层两部分构成，是燃料电池的水管理核心，气体扩散层需要使气态反应物从流道均匀地向催化剂移动，同时将产生的水以一定速度排除，避免电池发生水淹，但电池在一定条件下长时间运行后，气体扩散层功能减退，极易发生水淹，降低燃料电池的性能。

现有的气体扩散层在电池运行过程中发生的损伤分为机械损伤和化学损伤，机械损伤来自于压力和高速循环的气体侵蚀，化学损伤来自于电压和电解液造成的腐蚀。现有测试技术只能检测气体扩散层的化学耐久性，不是实际应用中机械损伤和化学损伤的共同情况，因此无法得到可靠的耐久性测试结果，而电池的结构复杂，对电池进行耐久性测试所涉及的部件较多，各组件的相互作用和操作条件影响尚不完全清楚，无法准确量化各组件老化对燃料电池性能所造成的影响，且多是通过人工手动对气体扩散层进行安装和拆卸，测试效率低。

发明内容

为此，本发明提供一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置，以解决无法准确量化各组件老化对燃料电池性能所造成的影响的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于原位测试气体扩散层耐久性的装置，包括桌台，所述桌台顶部设有扩散层检测机构和上下料机构；

所述扩散层检测机构包括多个支撑腿，多个所述支撑腿固定设于桌台顶部，多个所述支撑腿呈圆周状等距分布，多个所述支撑腿顶部固定设有加热底站，所述加热底站顶部设有储液桶，所述储液桶底部固定设有两个密封垫圈，所述加热底站内部嵌设有气体流场板，所述加热底站内部设有气体扩散层本体，所述气体扩散层本体铺设在气体流场板顶部，所述储液桶底部嵌设有质子交换膜，所述质子交换膜与气体扩散层本体相接触，所述储液桶内部嵌设有橡胶衬套，所述橡胶衬套设于质子交换膜顶部，所述储液桶顶部固定设有两个安装架，两个所述安装架内侧分别设有第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极均与安装架通过螺栓固定，所述加热底站一侧固定连接有接线柱，所述加热底站内部设有安装组件。

优选的，所述扩散层检测机构还包括气体通道，所述气体通道开设于加热底站内部，所述气体通道为贯穿槽，所述加热底站内部开设有两个竖向通孔，两个所述竖向通孔与气体流场板相接通，所述加热底站一侧固定连接有出气管，所述加热底站另一侧固定连接有进气管，所述进气管和出气管均与气体通道相接通，所述进气管一端固定连接有增压泵，所述增压泵一端固定连接有通管，所述通管一端固定连接有气体加湿器。