[发明专利]燃料电池金属双极板耐久性的恒电位加速测试与评价方法

说明书

本发明涉及一种燃料电池金属双极板耐久性的恒电位加速测试与评价方法，该方法包括如下步骤：S1、搭建加速腐蚀测试系统；S2、选取燃料电池金属双极板耐久性指标，设定寿命终了条件；S3、基准样品进行原位测试，获取原位测试过程中的耐久性指标参数，根据寿命终了条件获取基准样品的实际测试寿命t₀；S4、基准样品和待测样品分别置于加速腐蚀测试系统中进行恒电位电化学测试，获取测试过程中的耐久性指标参数，根据寿命终了条件获取基准样品的基准寿命T₀和待测样品的加速测试寿命T₁；S5、获取加速腐蚀的加速比K＝t₀/T₀；S6、获取待测样品的预测实际寿命t₁＝KT₁。与现有技术相比，本发明具有测试快速、准确、高效等优点。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池金属双极板耐久性的测试方法，尤其是涉及一种燃料电池金属双极板耐久性的恒电位加速测试与评价方法。

背景技术

燃料电池是把化学能直接连续转化为电能的高效、环保的发电系统，是继水电、火电和核电之后第四种发电装置。其中，质子交换膜燃料电池有着寿命长、比功率和比能量高、室温下启动速度快等优点，可作为移动式电源和固定式电源使用，且在军事、交通、通讯等领域有着广阔的应用前景，被认为是适应未来能源与环境要求的理想动力源之一。双极板是质子交换膜燃料电池核心部件之一，占据了电池组很大一部分的质量和成本，且承担着均匀分配反应气体、传导电流、串联各单电池等功能。为了满足这些功能需要，理想的双极板应具有高的热/电导率、耐蚀性、低密度、良好的力学性能以及低成本、易加工等特点。

随着新开发的燃料电池金属双极板越来越多，人们对金属双极板耐久性寿命测试与评价的需求越来越多，用一种高效准确的测试评价方法来评估燃料电池金属双极板实际寿命，是非常重要和必须的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃料电池金属双极板耐久性的恒电位加速测试与评价方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种燃料电池金属双极板耐久性的恒电位加速测试与评价方法，该方法包括如下步骤：

S1、搭建加速腐蚀测试系统；

S2、选取燃料电池金属双极板耐久性指标，根据耐久性指标设定寿命终了条件；

S3、对基准样品进行原位测试，获取原位测试过程中的耐久性指标参数，进而根据寿命终了条件获取基准样品的实际测试寿命t₀；

S4、将基准样品和待测样品分别置于加速腐蚀测试系统中进行恒电位电化学测试，获取加速测试过程中的耐久性指标参数，根据寿命终了条件获取基准样品的基准寿命T₀以及待测样品的加速测试寿命T₁；

S5、获取加速腐蚀的加速比K＝t₀/T₀；

S6、获取待测样品的预测实际寿命t₁＝KT₁。

所述的加速腐蚀测试系统包括腐蚀池、法拉第笼、电化学工作站和上位机，所述的腐蚀池设置在法拉第笼内部，所述的腐蚀池内设有腐蚀溶液，所述的腐蚀池通过三电极体系连接电化学工作站用于恒电位电化学测试，所述的上位机连接所述的电化学工作站，所述的测试样品通过工作电极夹夹持在腐蚀池中，所述的腐蚀池上设有进气管和出气管，所述的腐蚀池外部包裹恒温水套并连接至恒温水循环机。

所述的腐蚀池的池体为聚四氟乙烯材料制成的池体。

所述的耐久性指标包括溶液中离子浓度、金属双极板接触电阻、金属双极板接触角、金属双极板极化阻抗、金属双极板氧化层厚度、金属双极板孔隙率。