專利名稱：：一種燃料電池極板流場腔體均勻性測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及燃料電池領(lǐng)域。具體涉及測試燃料電池極板流場腔體均勻性的方法。
背景技術(shù)：
：燃料電池的極板(也叫流場板)是燃料電池關(guān)鍵部件之一，重量大約是電池總重的80%，成本大約是電池總成本的45%左右。理想的極板應(yīng)是電、熱的良導(dǎo)體，具有很好的阻氣性能，很高的耐腐蝕性，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，同時能對電池內(nèi)部的流體進(jìn)行均勻分配。所以在燃料電池極板的一個或兩個相反的主表面上加工有公用通道，用以電池堆內(nèi)部的流體進(jìn)行分配，使反應(yīng)劑和冷卻劑通過通道到達(dá)工作區(qū)域。這些公用通道同時也是排出反應(yīng)后產(chǎn)物的通路。對電池內(nèi)部的流體進(jìn)行均勻分配是極板的至關(guān)重要的作用，故其流場腔體的均勻性十分重要。燃料電池是由多節(jié)單電池順序或者平行的組裝成一個燃料電池堆使用的，任何一節(jié)單電池的失效都會引起整個電池堆的失效。要實(shí)現(xiàn)燃料電池穩(wěn)定和連續(xù)發(fā)電，必要條件之一是電池堆內(nèi)各節(jié)單電池都能夠獲得均衡充足的反應(yīng)劑。反應(yīng)劑、反應(yīng)后產(chǎn)物等的分配都是靠極板來完成的，為保證每節(jié)單電池的反應(yīng)劑能夠平均到達(dá)其各自的工作區(qū)域和反應(yīng)后的產(chǎn)物的順利排出，要求極板的各項(xiàng)性能都應(yīng)該是絕對均勻的，特別是在流體的分配上。但現(xiàn)有技術(shù)中，無論是何種材質(zhì)、何種加工方式制成的極板，都不可能保證其各項(xiàng)性能絕對一致，所以必須對其各項(xiàng)性能進(jìn)行檢測，選取同一項(xiàng)性能相同或相近的組成電池堆。由于流體分配均勻性對電池堆的重要性，使流體分配均勻性檢測更顯得至關(guān)重要。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，目前還沒有關(guān)于流體分配均勻性檢測的有效方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種檢測燃料電池極板流場腔體均勻性的方法，以便于快速、直觀、有效的檢測批量生產(chǎn)的燃料電池雙極板流場腔體均勻性。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種燃料電池極板流場腔體均勻性測試方法及測試裝置，測試裝置包括由線路連接的壓力表、壓差計、調(diào)節(jié)閥及流量計，其特征在于所述的測試方法包括以下歩驟(1)在極板被測試流場的上部放一張類似MEA的部件，形成極板流場腔體，并組成一組件，(2)采用與燃料電池相同的密封方式，密封步驟1組成的組件^(3)將密封好的組件放入兩端板之間加緊，(4)在相同流場腔體的入口管路接入壓力表，出口管路接入氣體調(diào)節(jié)閥和流量計，在入口和出口之間接一壓差計，(5)從入口通入一定流量的氣體(如氮?dú)饣蚨栊詺怏w)，通過入口管路的壓力表監(jiān)測入口處氣體壓力，并通過出口管路的調(diào)節(jié)閥和流量計調(diào)節(jié)和監(jiān)測通過的氣體流量，(6)通過壓差計讀出該狀態(tài)下的流場腔體進(jìn)出口之間的壓差并記錄，(7)比較該批被測試極板的每張極板相同流場腔體的壓差數(shù)值，并計算該批被測試極板相同流場腔體測得的壓差數(shù)值的平均值，(8)根據(jù)極板設(shè)計要求及計算的壓差平均值確定流場腔體均勻性的標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試判斷，確定不合格的極板。本發(fā)明所述的燃料電池極板流場腔體均勻性測試方法及測試裝置，其特征在于所述的放置在極板被測試流場的上部的類似MEA的部件是失效但未有竄漏的MEA。本發(fā)明的測試方法是以模擬燃料電池的實(shí)際工作環(huán)境為基礎(chǔ)進(jìn)行的測試，因此，本發(fā)明具有以下的積極效果1、本發(fā)明檢測方法簡單，可操作性強(qiáng)；2、檢測不改變所測部件的物理和化學(xué)性質(zhì)；3、本發(fā)明的檢測方法快速、準(zhǔn)確，效率高，適合燃料電池批量生產(chǎn)，對于促進(jìn)燃料電池產(chǎn)業(yè)化具有重要意義本發(fā)明有附圖3幅，其中圖l為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為極板正面示意圖圖3為極板反面示意圖。附圖中，1、入口管路2、壓力表3、端板4、檢測氣體入口5、MEA6、壓差計7、極板8、檢測氣體出口9、出口管路10、調(diào)節(jié)閥11、流量計12、流量計出口具體實(shí)施例方式采用附圖1的裝置對30張燃料電池極板的氧化劑腔進(jìn)行測試。首先在被測極板7上部放一張失效但未有竄漏的MEA5，將被測極板7與失效但未有竄漏的MEA5用密封燃料電池的方法密封，然后用端板3在其兩側(cè)挾緊。將測試裝置的壓力表、壓差計、調(diào)節(jié)閥及流量計用管線聯(lián)接好，在入口l通入0.026MPa的空氣，通過調(diào)節(jié)閥10控制出口流量，使出口流量計11檢測的氣量在0.35m7h，在壓差計上讀取壓差并紀(jì)錄到設(shè)計好的表中，表見附表l。重復(fù)以上操作，分別測量30枚極板的壓差并記錄到表中。測量結(jié)果見表1。根據(jù)表1的測量結(jié)果，算出30枚極板壓差平均值為46.8mmHg，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為在該狀態(tài)下極板氧化劑進(jìn)出口壓差在46士4mmHg。據(jù)此，極板1、3、7、9、10、14的壓差超出標(biāo)準(zhǔn)，為不合格。用同樣的方法，再對極板的其他流場腔進(jìn)行檢測。選出合格的極板用于同一電池堆。附表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種燃料電池極板流場腔體均勻性測試方法及測試裝置，測試裝置包括由線路連接的壓力表、壓差計、調(diào)節(jié)閥及流量計，其特征在于所述的測試方法包括以下步驟(1)在極板被測試流場的上部放一張類似MEA的部件(5)，形成極板流場腔體，并組成一組件，(2)采用與燃料電池相同的密封方式，密封步驟1組成的組件，(3)將密封好的組件放入兩端板(3)之間加緊，(4)在相同流場腔體的入口管路(1)接入壓力表(2)，出口管路(9)接入氣體調(diào)節(jié)閥(10)和流量計(11)，在入口和出口之間接一壓差計，(5)從入口通入一定流量的氣體(如氮?dú)饣蚨栊詺怏w)，通過入口管路的壓力表監(jiān)測A口(4)處氣體壓力，并通過出口管路的調(diào)節(jié)閥和流量計調(diào)節(jié)和監(jiān)測通過的氣體流量，(6)通過壓差計讀出該狀態(tài)下的流場腔體進(jìn)出口之間的壓差并記錄，(7)比較該批被測試極板的每張極板相同流場腔體的壓差數(shù)值，并計算該批被測試極板相同流場腔體測得的壓差數(shù)值的平均值，(8)根據(jù)極板設(shè)計要求及計算的壓差平均值確定流場腔體均勻性的標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試判斷，確定不合格的極板。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池極板流場腔體均勻性測試方法及測試裝置，其特征在于所述的放置在極板被測試流場的上部的類似MEA的部件(5)是失效但未有竄漏的MEA。全文摘要一種燃料電池極板流場腔體均勻性測試方法及測試裝置，測試裝置包括由線路連接的壓力表、壓差計、調(diào)節(jié)閥及流量計，測試方法是在極板被測試流場的上部放一張類似MEA的部件，形成流場腔體后二者組成一組件，采用與燃料電池相同的密封方式密封，然后將該組件放入兩端板之間；在相同流場腔體的入口管路接壓力表，監(jiān)測入口氣體壓力，并通入一定流量的氣體，出口管路接氣體調(diào)節(jié)閥和流量計，用以調(diào)節(jié)和監(jiān)測通過氣體流量；在入口和出口之間接入一壓差計，記錄并比較被測試每張極板相同流場腔體的壓差數(shù)值，計算一批被測試極板相同流場腔體測得的壓差數(shù)值的平均值，確定流場腔體均勻性的標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此進(jìn)行不合格極板的測試判斷。文檔編號G01R31/36GK101114010SQ20071001231公開日2008年1月30日申請日期2007年7月27日優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日發(fā)明者于高巖,侯中軍,明平文,王宇晨,馬由奇申請人:新源動力股份有限公司