双极板涂层电阻测量装置的制作方法

本申请属于燃料电池技术领域，具体涉及一种双极板涂层电阻测量装置。

背景技术：

质子交换膜燃料电池pemfc是一种清洁高效的能量转换装置，发电效率在40％-60％之间。双极板是燃料电池中的核心部件之一，双极板须具备导电性好、耐腐蚀性强、传热效果佳、延展性好、重量轻、体积小等特点。

燃料电池实际应用场景通常要求其能够在零下30℃快速启动，然后迅速升温达到工作温度80℃左右，全功率输出电能。燃料电池的工作原理决定其必须在液态水环境下工作。通常的解决办法为采用辅助电源开启后对电堆进行加热，将电堆温度升温到零度以上再启动燃料电池发动机。

为解决低温启动的问题技术人员的另一种方法为在金属双极板上制备负温度系数涂层材料，该涂层具有在低温下高电阻，高温下低电阻的特点。在燃料电池开启后，电流通过双极板电阻发热对电堆进行加热，使其迅速达到工作环境温度，而随着环境温度的升高，双极板电阻迅速下降。

现有条件下双极板电阻测试均在常温下，无法真实的反应双极板在低温启动条件下和正常工作环境下的电阻值，特别是具有负温度系数特性的材料或者电阻值对温度非常敏感的材料。没有一种合适的实验设备能实现双极板电阻的准确测量，已成为开发低温启动双极板材料过程中的难题。

技术实现要素：

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种双极板涂层电阻测量装置，能够实现不同温度下对双极板电阻的准确测量，提高检测的准确性。

为了解决上述问题，本申请提供一种双极板涂层电阻测量装置，包括温度调节部、压紧部和测量部；

所述测量部包括测量端，所述测量端与待测试样相接触；

所述压紧部包括至少一个压紧件，所述压紧件能够将所述测量端与所述待测试样压紧贴合，所述压紧件上设置换热通道；

所述温度调节部包括调温单元，所述调温单元与所述换热通道相通。

优选地，所述换热通道包括入口端和出口端，所述入口端和所述出口端均与所述调温单元相连通，所述换热通道的至少一部分设置在所述压紧件的内部，所述调温单元的换热剂能够通过所述入口端进入所述换热通道内，并通过所述出口端进入所述调温单元内，以形成循环流通。

优选地，所述压紧部包括第一压紧件和第二压紧件，所述第一压紧件与所述第二压紧件相对设置，以将所述测量端和所述待测试样压紧在所述第一压紧件与所述第二压紧件之间。

优选地，所述测量部还包括电阻检测装置，所述测量端包括第一接触件和第二接触件，所述第一接触件和所述第二接触件与电阻检测装置相连接，所述第一接触件位于所述第一压紧件与待测试样之间，所述第二接触件位于所述第二压紧件与待测试样之间；

和/或，所述测量部还包括第一导电层和第二导电层，所述第一导电层与所述待测试样相接触，并位于所述待测试样靠近所述第一压紧件的一侧，所述第二导电层与所述待测试样相接触，并位于所述待测试样靠近所述第二压紧件的一侧。

优选地，所述第一导电层和所述第二导电层为碳纸，和/或，所述第一接触件和所述第二接触件为镀金板。

优选地，所述温度调节部的调温范围为-65℃到100℃。

有益效果

本实用新型的实施例中所提供的一种双极板涂层电阻测量装置，能够实现不同温度下对双极板电阻的准确测量，提高检测的准确性。

附图说明

图1为本申请实施例的结构示意图。

附图标记表示为：

11、调温单元；12、换热通道；13、连接软管；21、第一压紧件；22、第二压紧件；31、第一接触件；32、第二接触件；33、电阻检测装置；41、第一导电层；42、第二导电层；5、待测试样。

具体实施方式

结合参见图1所示，根据本申请的实施例，一种双极板涂层电阻测量装置，包括温度调节部、压紧部和测量部；所述测量部包括测量端，所述测量端与待测试样5相接触；所述压紧部包括至少一个压紧件，所述压紧件能够将所述测量端与所述待测试样5压紧贴合，所述压紧件上设置换热通道12；所述温度调节部包括调温单元11，所述调温单元11与所述换热通道12相通。通过设置温度调节部，能够实现不同温度下对双极板电阻的准确测量，提高检测的准确性。

进一步的，调温单元11为低温恒温槽，用于提供对待测试样5所处的环境温度进行调节，使待测试样5处于预定的温度环境内。

所述换热通道12包括入口端和出口端，所述入口端和所述出口端均与所述调温单元11相连通，所述换热通道12的至少一部分设置在所述压紧件的内部，所述调温单元11的换热剂能够通过所述入口端进入所述换热通道12内，并通过所述出口端进入所述调温单元11内，以形成循环流通,保证了待测试样5所处的温度稳定。

进一步的，入口端和出口端分别设置连接软管13，调温单元11通过连接软管13与换热通道12通过连接软管13相连通。

进一步的，调温单元11将达到预定温度的换热剂排入至连接软管13内，并通过连接软管13进入换热通道12，换热通道12在压紧件内呈凹字形设置，换热剂从压紧件的一端进入，并从另一端排出，再通过另一连接软管13重新进入调温单元11内，调温单元11将换热剂重新加热或冷却至预定温度，重复使用。

压紧部包括第一压紧件21和第二压紧件22，第一压紧件21与第二压紧件22相对设置，以将测量端和待测试样5压紧在第一压紧件21与第二压紧件22之间。

通过设置第一压紧件21和第二压紧件22，从上下两个方向同时夹紧测量部和待测试样5，保证了稳定固定。

进一步的，第一压紧件21和第二压紧件22内均设置有换热通道12，且均通过连接软管13与调温单元11相通，能同时在上下两个方向对待测试样5进行温度调节，保证了待测试样5所处的温度稳定、均衡，同时加快了温度调节速度。

进一步的，第一压紧件21和第二压紧件22对称设置。

测量部还包括电阻检测装置33，测量端包括第一接触件31、第二接触件32，第一接触件31和第二接触件32与电阻检测装置33相连接，第一接触件31位于第一压紧件21与待测试样5之间，第二接触件32位于第二压紧件22与待测试样5之间；本实施例中，测量部还包括第一导电层41和第二导电层42，第一导电层41与待测试样5相接触，并位于待测试样5靠近第一压紧件21的一侧，第二导电层42与待测试样5相接触，并位于待测试样5靠近第二压紧件22的一侧。

进一步的，第一接触件31位于待测试样5的顶部，第二接触件32位于待测试样5的底部，第一接触件31和第二接触件32的水平宽度和长度不小于待测试样5的水平宽度和长度，以使第一接触件31和第二接触件32准确获取待测试样5的电流信息。

进一步的，压紧件的尺寸宽度大于第一接触件31和第二接触件32的尺寸宽度，确保压紧件完成覆盖第一接触件31的顶面和第二接触件32的底面。

进一步的，第一接触件31和第二接触件32与电阻检测装置33通信连接。

进一步的，第一导电层41和第二导电层42由体扩散层材质制成。

具体的，本实施例中，第一导电层41和第二导电层42为碳纸，第一接触件31和第二接触件32为镀金板。

进一步的，压紧部为万能压机，万能压机通过第一压紧件21和第二压紧件22对测量部及待测试样5进行压紧，压紧时以不破坏待测试样5及第一导电层41和第二导电层42为前提。

温度调节部的调温范围为-65℃到100℃。

进一步的，温度调节部的调温范围为-30℃到100℃，优选为-30℃到80℃。

本实施例的另一方面，提供了一种上述装置的使用方法，包括如下步骤：

1)使用压紧部将待测试样5和测量部的测量端夹紧固定；

2)启动温度调节部，设定温度调节部的调温温度，使待测试样5的温度达到设定的温度；

3)开启测量部，测量待测试样5的电阻值。

进一步的，测量完毕后关闭设备。

进一步的，通过调整万能压机的压力大小加紧待测试样5。

进一步的，通过测量得出的电阻值，即可得到测量温度下的接触电阻和体电阻。

进一步的，步骤2)中，使用温度调节部设定不同的温度点值，测量待测试样5在不同的温度点值中的电阻值。

进一步的，步骤2)中，使用温度调节部设定温度段，并通过温度调节部使待测试样5的温度在温度段内升高或降低，连续测量待测试样5在温度段内的电阻值。

更进一步的，在连续测量时，绘制电阻值与温度的点线图。

当测量部包括第一导电层41和第二导电层42、第一接触件31和第二接触件32时，通过压紧部将第一接触件31、第一导电层41、待测试样5、第二接触件32和第二导电层42压紧贴合。

本实用新型的实施例中所提供的一种双极板涂层电阻测量装置，能够实现不同温度下对双极板电阻的准确测量，提高检测的准确性。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。