[发明专利]一种燃料电池极板流场体积的快速检测方法和检测装置

说明书

本发明公开一种燃料电池极板流场体积的快速检测方法和检测装置，该检测装置包括底板、储液腔、量杯架、移动块、底座、连接绳、排液口以及导液管等，所述底板上部与顶部敞口的壳状储液腔相连，所述储液腔侧面与导液管通连，所述导液管的出口端朝下且正对用于盛装溶液的容器，所述储液腔内设置有用于放置双极板或单极板的底座，所述储液腔外侧面套有移动块，所述移动块与所述底座相连，所述移动块沿所述储液腔竖直方向移动时，所述移动块牵拉所述底座以相反方向移动。采用该装置可以快速测量双极板流场体积。相对现有技术，本发明技术方案具有结构简单和方便快捷等优点，能够精准测量双极板流场体积。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种燃料电池极板流场体积的快速检测方法和检测装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池是以氢气作为阳极燃料，空气或者氧气作为阴极燃料，而全氟磺酸型固体聚合物为电解质，在纯Pt或Pt/C系列催化剂的作用下，通过电极反应将储存在燃料中的化学能直接转化为电能的装置。质子交换膜燃料电池不仅具有无污染、高效率、无噪声等优点，并且还具有工作温度低、功率密度高、启动快速等优点，因此具有广阔的应用前景且成为世界各国的研究热点之一。

一个质子交换膜燃料电池是由若干个单电池组成，单电池主要由膜电池和双极板组成，而双极板是PEMFC电池的关键组件之一，在电池中，双极板起到分隔氧化剂和还原剂、支撑膜电极、收集和传导电流等作用。

流场通道是在双极板上加工出各种形状的沟槽，为反应剂以及反应产物提供进出通道，因此是燃料电池的关键所在，其中流场结构需要按照流体运动规律进行设计。质子交换膜燃料电池工作过程中，将会有液态水产生，产生的液态水主要来自反应过程中产生的水以及气体带入的增湿水，如果液态水不能及时排除，将会在流场通道内积累产生液滴，或者在通道表面形成一层水膜，因此极大地减小通道尺寸，增加气体通过通道的压差，严重影响电池的性能。

因此如何控制双极板加工过程中流场通道几何尺寸和加工精度对燃料电池性能和一致性影响至关重要，但是通过测量每个流场尺寸，控制极板流场加工质量非常困难。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种结构简单、方便快捷的燃料电池极板流场体积的快速检测方法，本发明还提出使用燃料电池极板流场体积的快速检测方法的检测装置，旨在精准测量极板流场体积。

为实现上述目的，本发明提出的燃料电池极板流场体积的快速检测方法，包括以下步骤：

S1:向储液腔内注入水体至导液管与储液腔侧面相连的排液口底端；

S2:将量杯放置于量杯架顶面且使所述量杯的敞口位于所述导液管出水口正下方；

S3:将双极板或单极板固定在与移动块相连的底座顶面，所述双极板或单极板伴随所述底座缓慢移入所述储液腔内液面以下，所述储液腔内向外溢出的水体通过所述导液管流入至所述量杯内，所述移动块伴随所述底座向下移动而上升；

S4：所述双极板或单极板完全浸入至液面以下后，读取所述量杯中液体体积并减去所述底座体积可得到所述双极板或单极板体积；

S5：将所述移动块向下移动将所述双极板或单极板和所述底座通过牵拉向上移动再将所述双极板或单极板取出。

本发明还提出使用所述检测方法的检测装置，包括设置于下方的底板，所述底板上部与顶部敞口的壳状储液腔相连，所述储液腔侧面与导液管通连，所述导液管的出口端朝下且正对用于盛装溶液的容器，所述储液腔内设置有用于放置双极板或单极板的底座，所述所述储液腔外侧面套有移动块，所述移动块与所述底座相连，所述移动块沿所述储液腔竖直方向移动时，所述移动块牵拉所述底座以相反方向移动。

优选地，所述移动块与所述底座之间通过连接绳相连。

优选地，所述储液腔侧面与量杯架相连，所述容器为可放置于所述量杯架顶面的量杯。