[发明专利]一种燃料电池膜电极的测试夹具

说明书

本发明涉及一种燃料电池膜电极的测试夹具，包括框架、单电池组件、压紧组件、气体输送组件和检测组件；框架内部具有容置腔，容置腔的底部水平；单电池组件包括第一极板和第二极板，第一极板水平设置于容置腔底部，第二极板可拆卸的安装于第一极板的上端，压紧组件包括压紧机构和压力检测器，压力检测器用于检测压紧力；检测组件与单电池组件连接，气体输送组件与单电池组件连接；其通过第一极板和第二极板之间组成一个临时单电池，并采用带有压力检测器的压紧组件压紧第一极板和第二极板，可实时监测并显示临时单电池的装配压力数值，快速了解膜电极受压状态，能准确获知临时单电池的装配压力对膜电极性能的影响，使测试结果更准确。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池膜电极的测试夹具。

背景技术

质子交换膜燃料电池已广泛应用于交通汽车，公共汽车，船舶，水下航行器和航天器等领域。与其它电能源类型技术相比，质子交换膜燃料电池具有许多优点，包括启动时间短、系统体积小、污染物排放低、系统效率相对较高以及噪音级别低等，是21世纪重要的潜在新能源发展方向。

燃料电池是一种前景广阔的清洁能源，质子交换膜燃料电池是其中最重要的一类。质子交换膜燃料电池的核心部件是传导离子并隔绝电子的电解质膜，其性能的好坏直接影响燃料电池的性能输出。目前，低温型质子交换膜燃料电池通常采用以聚合物电解质膜作为隔膜材料，同时在阴阳两侧设计铂/碳类催化剂层和多孔扩散层，最终形成能够发电的膜电极组件。单电池及相关材料(膜电极、质子交换膜、扩散层、碳纸等)的测试是质子交换膜燃料电池研发过程的重要环节。

传统的质子交换膜燃料电池单电池或材料的测试夹具是通过4～8根螺栓将其锁紧，不仅工作效率较低，而且样品各部位压缩受力不均匀，影响测试结果的准确性。还有，传统的测试夹具依靠很高的预紧力来保证电池的密封和集电板的良好接触，无法实时监测真实膜电极测试状态的受力状态以及膜电极压缩量比例，进而难以快速了解单电池装配压力对膜电极性能的影响，指导电堆装配工艺设计。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种燃料电池膜电极的测试夹具，用以解决现有技术中膜电极测试时无法实时监测膜电极受力状态，难以快速了解单电池装配压力对膜电极性能的技术问题。

本发明提供一种燃料电池膜电极的测试夹具，包括框架、单电池组件、压紧组件、气体输送组件和检测组件；

所述框架内部具有容置腔，所述容置腔的底部水平；

所述单电池组件包括第一极板和第二极板，所述第一极板水平设置于所述容置腔底部，所述第二极板可拆卸的安装于所述第一极板的上端，以用于与待测试的膜电极组成临时单电池；

所述压紧组件包括压紧机构和压力检测器，所述压紧机构用于对所述第二极板产生靠近所述第一极板的压紧力，所述压力检测器用于检测所述压紧力；

所述检测组件与所述单电池组件连接，用于检测所述临时单电池的电压或电流；

所述气体输送组件与所述单电池组件连接，用于向所述单电池组件输送反应气体。

优选的，所述框架包括底板、导向柱和顶板，所述底板的上端具有水平设置的承载面，所述导向柱竖直安装于所述底板的上端，所述顶板安装于所述导向柱的上端，所述顶板和所述水平承载面之间形成容置腔；

所述压紧机构包括压板和压紧驱动件，所述压板可滑动的安装于所述导向柱，所述压紧驱动件用于驱动所述压板运动，以推动所述第二极板靠近所述第一极板。

优选的，所述压紧驱动件包括丝杆，所述顶板上形成有上下贯穿的通孔，所述通孔处安装有螺母，所述丝杆可活动的螺纹连接于所述螺母，所述丝杆的下端可转动的连接于所述压板。