[发明专利]一种固体氧化物燃料电池的薄膜电极的测试设备及方法

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池的薄膜电极测试设备，包括高温热台(1)、喷金罐(2)、欧姆仪(3)和电化学工作站(4)，高温热台(1)外部电线分别与欧姆仪(3)和电化学工作站(4)连接；在所述的高温热台(1)内部设有微型加热腔(5)，微型加热腔两侧各有一个金属夹具(6)；其特征在于，所述测试设备还包括集流层喷涂模具(7)和探针测试部件(8)；所述集流层喷涂模具包括玻璃底板(9)、卡位片(10)和镂空掩片；所述的卡位片位于玻璃底板(9)上方，在卡位片上设置有大小不同的卡位孔，卡位片与玻璃底板之间采用可拆卸的连接结构；所述镂空掩片设置在卡位片(10)的上方，并通过导电胶固定在卡位片(10)上；所述镂空掩片包括梳状形镂空掩片(11)和长条形镂空掩片(12)；所述探针测试部件(8)包括折角探针(13)和平面螺旋探针(14)；集流层喷涂模具(7)放入喷金罐(2)内，薄膜电极放入卡位片(10)相应大小的卡位孔中；两种探针的尾端分别固定在微型加热腔(5)两侧的金属夹具(6)上；折角探针(13)的尖端与薄膜电极表面集流层中心处的铂浆点紧密接触，平面螺旋探针(14)的螺旋测试部分与薄膜电极底部的铂浆层紧密接触。

2.如权利要求1所述的一种固体氧化物燃料电池的薄膜电极测试设备，其特征在于：所述折角探针(13)的弯折角度在90-120°范围内，其长柄部分为20-30mm，弯折部分为10-15mm。

3.如权利要求1所述的一种固体氧化物燃料电池的薄膜电极测试设备，其特征在于：所述平面螺旋探针(14)由长柄部分、垂直部分和螺旋测试部分组成，其长柄部分的长度为20-30mm；垂直部分长度为10-15mm；螺旋测试部分为同一平面内的多层螺旋组成。

4.如权利要求3所述的一种固体氧化物燃料电池的薄膜电极测试设备，其特征在于：螺旋测试部分为三层螺旋，最外层直径为10-12mm，中间层直径为6-8mm，最内层直径2-4mm。

5.如权利要求1-4任一权利要求所述的一种固体氧化物燃料电池的薄膜电极测试设备，其特征在于：所述梳状形镂空掩片(11)的镂空部分为梳状，梳柄一侧有平行排列的梳齿；所述长条形镂空掩片(12)的镂空部分为两个平行的长条形区域。

6.采用如权利要求1所述设备的一种固体氧化物燃料电池的薄膜电极的电学测试方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)使用装有长条形镂空掩片的集流层喷涂模具，将薄膜电极放入卡位片相应大小的卡位孔中；

2)将装有薄膜电极的集流层喷涂模具(7)放入喷金罐(2)内，在薄膜电极表面喷涂一层长条状集流层，之后取出带有长条状集流层的薄膜电极；

3)在薄膜电极上表面的长条状集流层的中心涂铂浆，然后在高温下烘干；

4)将带有长条状集流层的薄膜电极放在高温热台(1)内部的微型加热腔(5)内，使用两个折角探针，两个折角探针的尾端分别固定在微型加热腔(5)两侧的金属夹具(6)上，两个折角探针的尖端分别与两个长条状集流层中心处的铂浆点紧密接触；

5)将高温热台(1)外部电线与欧姆仪(3)连接，实现对薄膜电极的电学测试。

7.根据权利要求6所述的一种固体氧化物燃料电池的薄膜电极的电学测试方法，其特征在于，所述的长条状集流层厚度为100-300nm。