[发明专利]一种燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价装置及方法

权利要求书

1.一种燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价装置，其特征在于，包括杂质气体供气系统、氮氢空一体供气系统、温度控制系统、反应测试系统、数据采集系统；

所述反应测试系统包括第一氧化铝管、第二氧化铝管；所述第一氧化铝管套接在第二氧化铝管内；第一氧化铝管底部固定着被测试的纽扣型的燃料电池，二者密封；所述燃料电池阴极材料处于第一氧化铝管的气氛中，阳极材料处于第二氧化铝管的气氛中；阴极材料、阳极材料接入数据采集系统；所述第一氧化铝管顶部、第二氧化铝管顶部和底部均密封；

所述杂质气体供气系统用于为第一氧化铝管提供杂质气体，所述氮氢空一体供气系统用于为第一氧化铝管提供空气，并为第二氧化铝管提供氢气；

所述温度控制系统用于对两个氧化铝管进行加热，实现燃料电池不同测试温度的控制；

所述数据采集系统用于采集燃料电池在不同测试温度下的电流-时间数据。

2.根据权利要求1所述的燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价装置，其特征在于，所述杂质气体供气系统与氮氢空一体供气系统构成多气路系统；所述杂质气体供气系统连接第一氧化铝管；所述氮氢空一体供气系统设有两路，一路与杂质气体供气系统管路通过三通阀连接后，接入第一氧化铝管；另一路连接第二氧化铝管。

3.根据权利要求1或2所述的燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价装置，其特征在于，所述杂质气体供气系统包括气体钢瓶，第一球阀，第一压力表，第一转子流量计，第一流量显示器；所述气体钢瓶，第一球阀，第一压力表，第一转子流量计，第一流量显示器依次通过连接。

4.根据权利要求1或2所述的燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价装置，其特征在于，所述氮氢空一体供气系统包括氮氢空一体机，第二球阀、第二压力表、第二转子流量计、第三球阀、第三压力表、第三转子流量计、第三流量显示器；所述氮氢空一体机分两路，一路与第三阀门、第三压力表、第三转子流量计依次通过管道相连，再接入第一氧化铝管；另一路与第二球阀、第二压力表、第二转子流量计、第二流量显示器依次通过管道相连，再接入第二氧化铝管。

5.根据权利要求1所述的燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价装置，其特征在于，所述温度控制系统包括电阻丝炉、温度控制器、热电偶、温度显示器；所述电阻丝炉和温度控制器配对使用，电阻丝炉用于对第一氧化铝管、第二氧化铝管进行加热，所述热电偶顶端与燃料电池接触，并与温度显示器连接。

6.根据权利要求1所述的燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价装置，其特征在于，所述第一氧化铝管底部与燃料电池通过玻璃环密封。

7.根据权利要求1所述的燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价装置，其特征在于，所述第一氧化铝管顶部、第二氧化铝管顶部和底部均密封均采用硅胶密封。

8.根据权利要求1所述的燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价装置，其特征在于，所述数据采集系统采用电化学工作站。

9.一种燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、安装燃料电池：将燃料电池放置在第一氧化铝管的底部并密封；在燃料电池的阴极表面引出第一电极导线和第二电极导线与电化学工作站连接，在细氧化铝管的顶部除了两根电极导线外，采用硅胶进行密封；在燃料电池的阴极表面引出第三电极导线和第四电极导线与电化学工作站连接，在粗氧化铝管底部引出热电偶，第三电极导线和第四电极导线，剩余空间用硅胶进行密封；

步骤2、检查气密性：向第一氧化铝管和第二氧化铝管内通入气体，检查气密性；

步骤3、加热反应：对第一氧化铝管和第二氧化铝管进行加热，直至达到所需测试温度，其中燃料电池阴极侧通过第一氧化铝管通入空气与杂质气体的混合气体，燃料电池阳极侧通过第二氧化铝管通入氢气；

步骤4、数据采集：采集燃料电池电流-时间数据，重复步骤1-3，采集不同温度下的电流-时间数据，完成不同温度环境下燃料电池在杂质气体中毒后性能评价。

10.根据权利要求9所述的燃料电池材料气体杂质中毒的一体化评价方法，其特征在于，步骤3加热反应具体为：对温度控制器设定升温程序，开始运行，同时观测热电偶温度显示器监测得到的炉膛内部温度，反过来调整温度控制器2，直至显示温度达到所需测试温度。