CN217034101U - 碳纸本征电阻测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种碳纸本征电阻测量装置，碳纸本征电阻测量装置包括上端板和下端板、上集流板和下集流板、供压装置以及电阻测量装置，上端板在上下方向可移动地设置于下端板的上方，上集流板与上端板相连并包括凸出于上端板的下侧的下接触面，下集流板与下端板相连并包括凸出于下端板的上侧的上接触面，上接触面和下接触面适用于分别与待测碳纸的两个侧面贴合接触，供压装置用于给予上集流板向下端板方向移动的设定压力，电阻测量装置的两极分别与上集流板和下集流板电连接。本实用新型提供的碳纸本征电阻测量具有便携性好、成本低易维护的优点。

Description

碳纸本征电阻测量装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池膜电极技术领域，尤其涉及一种碳纸本征电阻测量装置。

背景技术

燃料电池关键部件碳纸本征材料的电阻大小严重影响着其性能输出。碳纸是无数条碳纤维交织而成，结构蓬松多孔具有一定的回弹性，起着排水、导气和导电作用。其中碳纸的孔隙率影响着水汽传输，也影响着电导率，孔隙率与电导率是呈反向影响，即孔隙率越大，电导率越低。电池组装过程一般会施加合适的压力，使膜电极组件间适当接触。当压力过大时，碳纸被过压孔隙率下降，甚至造成损伤；当压力过小时，碳纸受压回弹力小，组件间的接触电阻变大，这两种情况都会造成电池性能降低。因此，测量一定压力下碳纸本征电阻率对膜电极组装具有重要意义，相关技术中设备组件复杂影响因素多，结果精确度差，测试速度慢，测试中容易损坏样品，设备便携性差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种碳纸本征电阻测量装置，该碳纸本征电阻测量装置具有便携性好、成本低易维护的优点。

根据本实用新型实施例的碳纸本征电阻测量装置，碳纸本征电阻测量装置包括上端板和下端板、上集流板和下集流板、供压装置以及电阻测量装置，所述上端板在上下方向可移动地设置于所述下端板的上方，所述上集流板与所述上端板相连并包括凸出于所述上端板的下侧的下接触面，所述下集流板与所述下端板相连并包括凸出于所述下端板的上侧的上接触面，所述上接触面和所述下接触面适用于分别与待测碳纸的两个侧面贴合接触，所述供压装置用于给予所述上集流板向所述下端板方向移动的设定压力，所述电阻测量装置的两极分别与所述上集流板和所述下集流板电连接。

根据本实用新型实施例的碳纸本征电阻测量装置的碳纸与集流板接触均匀受力稳定具有便携性好、成本低易维护的优点。

在一些实施例中，所述上端板的下侧设有第一定位槽，所述下端板的上侧设有第二定位槽，所述上集流板配合在所述第一定位槽内并与所述上端板可拆卸地相连，所述下集流板配合在所述第二定位槽内并与所述下端板可拆卸地相连。

在一些实施例中，所述第一定位槽的底面设有贯穿所述上端板的第一连接孔，所述第二定位槽的底面设有贯穿所述下端板的第二连接孔，所述上集流板的上侧设有第一螺纹孔，所述下集流板的下侧设有第二螺纹孔，所述上集流板通过穿过所述第一连接孔并与所述第一螺纹孔螺纹配合的螺纹件与所述上端板相连，所述下集流板通过穿过所述第二连接孔并与所述第二螺纹孔螺纹配合的螺纹件与所述下端板相连。

在一些实施例中，所述上端板的表面设有连通外界和所述第一定位槽的第一导电孔，与所述上集流板相连的导线的连接端穿过所述第一导电孔并凸出于所述上端板外，所述下端板的表面设有连通外界和所述第二定位槽的第二导电孔，与所述下集流板相连的导线的连接端穿过所述第二导电孔并凸出于所述下端板外。

在一些实施例中，所述碳纸本征电阻测量装置还包括多个沿上下方向延伸的定位柱，多个所述定位柱均与所述下端板相连，所述上端板上设有与所述定位柱数量相同并一一对应的定位孔，所述定位柱可滑动地配合在相应所述定位孔内。

在一些实施例中，所述下端板设有与所述定位柱数量相同并一一对应的第三螺纹孔，所述定位柱包括螺纹段和光杆段，所述螺纹段与相应所述第三螺纹孔螺纹配合，所述光杆段与相应所述定位孔可滑动地配合。

在一些实施例中，所述供压装置包括多个定重压块，多个所述定重压块能够沿上下方向依次叠加并放置在所述上端板上侧中部。

在一些实施例中，所述上集流板和所述下集流板的外表面均设有导电金属层。

在一些实施例中，所述电阻测量装置包括导线和电阻测量仪，所述电阻测量仪的阳极和阴极分别通过导线与所述上集流板和所述下集流板电连接。

在一些实施例中，所述螺纹件的外表面设有导电金属层。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的上端板俯视图。

图2是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的上端板仰视图。

图3是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的上端板侧视图。

图4是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的下端板俯视图。

图5是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的下端板仰视图。

图6是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的下端板侧视图。

图7是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的上集流板俯视图。

图8是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的上集流板仰视图。

图9是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的下集流板俯视图。

图10是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的下集流板仰视图。

图11是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的定位柱结构示意图。

图12是根据本实用新型实施例中碳纸本征电阻测量装置的结构示意图。

附图标记：1、上端板；11、第一定位槽；12、第一连接孔；13、第一导电孔；14、定位孔；2、下端板；21、第二定位槽；22、第二连接孔；23、第二导电孔；24第三螺纹孔；3、上集流板；31、第一螺纹孔；4、下集流板；41、第二螺纹孔；5、电阻测量装置；6、螺纹件；7、定位柱；71、螺纹段；72、光杆段；8、定重压块。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

根据本实用新型实施例的碳纸本征电阻测量装置，如图1-图12所示，碳纸本征电阻测量装置包括上端板1和下端板2、上集流板3和下集流板4、供压装置以及电阻测量装置5，上端板1在上下方向可移动地设置于下端板2的上方，上集流板3与上端板1相连并包括凸出于上端板1的下侧的下接触面，下集流板4与下端板2相连并包括凸出于下端板2的上侧的上接触面，上接触面和下接触面适用于分别与待测碳纸的两个侧面贴合接触，供压装置用于给予上集流板3向下端板2方向移动的设定压力，电阻测量装置5的两极分别与上集流板3和下集流板4电连接。上下方向为图12中的竖直方向。上端板1和下端板2固定上集流板3和下集流板4，上集流板3的下接触面和下集流板4的上接触面与待测碳纸贴合，供压装置下压上端板1，压力经过上集流板3传递至待测碳纸和下集流板4，能够测量待测碳纸在设定压力的本征电阻，电阻测量装置5的两极中阳极可以与上集流板3电连接，阴极可以与下集流板4电连接，电阻测量装置5测量得出上集流板3、下集流板4和上集流板3、下集流板4之间待测碳纸的电阻之和。碳纸本征电阻测量装置组装简单，具有非常好的便携性，并且可拆卸设计使部件的更换维护简单。电阻测量装置5通过测量两张碳纸和单张碳纸的总电阻值得到单张碳纸的本征电阻数值。两片待测碳纸整齐叠放时界面接触电阻可以忽略不计，因此一定压力下的碳纸本征电阻等于两次测量结果的差值。待测碳纸尺寸范围选择性较大，并且尺寸方正，降低碳纸裁切的设备需求，可适用于不同厚度碳纸样品测试。碳纸测试前无需处理，放置不易错位，弯曲等，降低操作难度，提高测试准确性。

根据本实用新型实施例的碳纸本征电阻测量装置的具有碳纸与集流板接触均匀受力稳定、便携性好、成本低易维护的优点。

在一些实施例中，如图1-图6所示，上端板1的下侧设有第一定位槽11，下端板2的上侧设有第二定位槽21，上集流板3配合在第一定位槽11内并与上端板1可拆卸地相连，下集流板4配合在第二定位槽21内并与下端板2可拆卸地相连。

由此，第一定位槽11和第二定位槽21有助于固定上集流板3和下集流板4，避免上集流板3和下集流板4相对于上端板1、下端板2在水平方向上产生相对滑动。

在一些实施例中，如图1-图10所示，第一定位槽11的底面设有贯穿上端板1的第一连接孔12，第二定位槽21的底面设有贯穿下端板2的第二连接孔22，上集流板3的上侧设有第一螺纹孔31，下集流板4的下侧设有第二螺纹孔41，上集流板3通过穿过第一连接孔12并与第一螺纹孔31螺纹配合的螺纹件6与上端板1相连，下集流板4通过穿过第二连接孔22并与第二螺纹孔41螺纹配合的螺纹件6与下端板2相连。

由此，第一连接孔12有助于螺纹件6进入上集流板3的第一螺纹孔31，第二连接孔22有助于螺纹件6进入下集流板4的第二螺纹孔41，便于工作人员通过第一连接孔12或者第二连接孔22调节螺纹件6，固定或拆卸上集流板3和下集流板4。

在一些实施例中，如图3、图6和图12所示，上端板1的表面设有连通外界和第一定位槽11的第一导电孔13，与上集流板3相连的导线的连接端穿过第一导电孔13并凸出于上端板1外，下端板2的表面设有连通外界和第二定位槽21的第二导电孔23，与下集流板4相连的导线的连接端穿过第二导电孔23并凸出于下端板2外。

具体地，第一导电孔13和第二导电孔23可以位于上端板1和下端板2的同一侧，能够缩短电阻测量装置5的导线穿过第一导电孔13和第二导电孔23时的导线长度，第一导电孔13和第二导电孔23可以布置在上端板1和下端板2的周向表面上，能够避免导线受上端板1或者下端板2的压迫和阻碍。

在一些实施例中，如图11、图12所示，碳纸本征电阻测量装置还包括多个沿上下方向延伸的定位柱7，多个定位柱7均与下端板2相连，上端板1上设有与定位柱7数量相同并一一对应的定位孔14，定位柱7可滑动地配合在相应定位孔14内。定位柱7可以是具有一定机械强度的金属材质和塑料材质制成的。

由此，定位柱7在上端板1的定位孔14内滑动能引导上端板1向下端板2方向运动的精度，避免上端板1和下端板2错位，有利于上集流板3和下集流板4的准确贴合，不发生偏移。

在一些实施例中，如图4、图5、图6和图11所示，下端板2设有与定位柱7数量相同并一一对应的第三螺纹孔24，定位柱7包括螺纹段71和光杆段72，螺纹段71与相应第三螺纹孔24螺纹配合，光杆段72与相应定位孔14可滑动地配合。

由此，定位柱7的光杆段72与上端板1的定位孔14滑动连接能够引导上端板1运动方向，下端板2的第三螺纹孔24能够与定位柱7的螺纹段71固定，方便更换下端板2，便于维护设备。

在一些实施例中，如图12所示，供压装置包括多个定重压块8，多个定重压块8能够沿上下方向依次叠加并放置在上端板1的上侧中部。

由此，多个定重压块8便于工作人员组合得到设定压力，多个定重压块8沿上下方向依次叠加便于定重压块8对上端板1的中心均匀施加压力，避免待测碳纸受压不均匀干扰测量结果。优选的，定重压块8上表面可以设置凹槽，定重压块8下表面可以设置凸起，多个定重压块8通过凹槽和凸起固定在一起，贴合上端板1的定重压块8可以通过限位槽和凸起配合固定。

在一些实施例中，上端板1的上侧中部设有用于放置供压装置的限位槽。

由此，限位槽能够保证上端板1的稳定受压避免供压装置与上端板1在水平方向上相对滑动造成待测碳纸受力不均匀干扰测量结果。

在一些实施例中，上集流板3和下集流板4的外表面均设有导电金属层。

具体地，导电金属层采用金，上集流板3和下集流板4采用镀金集流板，能够保证上集流板3和下集流板4与导线具有良好的导电连通性。镀金集流板与待测碳纸接触的一面具有平滑的表面，能够更好地与待测碳纸贴合。

在一些实施例中，如图12所示，电阻测量装置5包括导线和电阻测量仪，电阻测量仪的阳极和阴极分别通过导线与上集流板3和下集流板4电连接。

具体地，电阻测量装置5的阳极和阴极分别与与上集流板3和下集流板4电连接，电阻测量仪的精确度达到0.001Ω。

在一些实施例中，螺纹件6的外表面设有导电金属层。

具体地，导电金属层采用金，螺纹件6可以是表面镀金的镀金螺丝，镀金螺丝可以将导线与上集流板3和下集流板4分别连通，镀金螺丝能够保证良好的导电连通性。

根据本实用新型实施例的碳纸本征电阻测量装置的使用方法，如图1-图12所示，将上集流板3安装于上端板1，下集流板4安装于下端板2，将上端板1在上下方向可移动地设置于下端板2的上方，将电阻测量装置5的两极分别与上集流板3和下集流板4电连接，将两片待测碳纸放置于上集流板3的下接触面和下集流板4的上接触面之间，在上集流板3上放置设定重量的供压装置，读取电阻测量装置5的第一电阻值，将一片待测碳纸放置于上集流板3的下接触面和下集流板4的上接触面之间，在上集流板3上放置设定重量的供压装置，读取电阻测量装置5的第二电阻值，计算第一电阻值和第二电阻值的差值，以得出待测碳纸本征电阻。

定位柱7的螺纹段71固定在下端板2的第三螺纹孔24内，定位柱7的光杆段72进入上端板1的定位孔14内，电阻测量仪的阳极和阴极连接的导线分别穿过上端板1和下端板2的导电孔与镀金螺丝接触，镀金螺丝进入上端板1的第一连接孔12与上集流板3的第一螺纹孔31螺纹连接，镀金螺丝进入下端板2的第二连接孔22与下集流板4的第二螺纹孔41螺纹连接，实现导线与上集流板3和下集流板4的连接。放置定重压块8在上端板1的上侧中部，上端板1向下端板2滑动，上集流板3的下接触面和下集流板4的上接触面与待测碳纸贴合，电阻测量仪测量上集流板3、下集流板4和上集流板3、下集流板4之间待测碳纸的电阻之和。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种碳纸本征电阻测量装置，其特征在于，包括：

上端板和下端板，所述上端板在上下方向可移动地设置于所述下端板的上方；

上集流板和下集流板，所述上集流板与所述上端板相连并包括凸出于所述上端板的下侧的下接触面，所述下集流板与所述下端板相连并包括凸出于所述下端板的上侧的上接触面，所述上接触面和所述下接触面适用于分别与待测碳纸的两个侧面贴合接触；

供压装置，所述供压装置用于给予所述上集流板向所述下端板方向移动的设定压力；以及

电阻测量装置，所述电阻测量装置的两极分别与所述上集流板和所述下集流板电连接。

2.根据权利要求1所述的碳纸本征电阻测量装置，其特征在于，所述上端板的下侧设有第一定位槽，所述下端板的上侧设有第二定位槽，所述上集流板配合在所述第一定位槽内并与所述上端板可拆卸地相连，所述下集流板配合在所述第二定位槽内并与所述下端板可拆卸地相连。

3.根据权利要求2所述的碳纸本征电阻测量装置，其特征在于，所述第一定位槽的底面设有贯穿所述上端板的第一连接孔，所述第二定位槽的底面设有贯穿所述下端板的第二连接孔，所述上集流板的上侧设有第一螺纹孔，所述下集流板的下侧设有第二螺纹孔，所述上集流板通过穿过所述第一连接孔并与所述第一螺纹孔螺纹配合的螺纹件与所述上端板相连，所述下集流板通过穿过所述第二连接孔并与所述第二螺纹孔螺纹配合的螺纹件与所述下端板相连。

4.根据权利要求2所述的碳纸本征电阻测量装置，其特征在于，所述上端板的表面设有连通外界和所述第一定位槽的第一导电孔，与所述上集流板相连的导线的连接端穿过所述第一导电孔并凸出于所述上端板外，所述下端板的表面设有连通外界和所述第二定位槽的第二导电孔，与所述下集流板相连的导线的连接端穿过所述第二导电孔并凸出于所述下端板外。

5.根据权利要求1所述的碳纸本征电阻测量装置，其特征在于，还包括多个沿上下方向延伸的定位柱，多个所述定位柱均与所述下端板相连，所述上端板上设有与所述定位柱数量相同并一一对应的定位孔，所述定位柱可滑动地配合在相应所述定位孔内。

6.根据权利要求5所述的碳纸本征电阻测量装置，其特征在于，所述下端板设有与所述定位柱数量相同并一一对应的第三螺纹孔，所述定位柱包括螺纹段和光杆段，所述螺纹段与相应所述第三螺纹孔螺纹配合，所述光杆段与相应所述定位孔可滑动地配合。

7.根据权利要求1所述的碳纸本征电阻测量装置，其特征在于，所述供压装置包括多个定重压块，多个所述定重压块能够沿上下方向依次叠加并放置在所述上端板上侧中部。

8.根据权利要求1所述的碳纸本征电阻测量装置，其特征在于，所述上集流板和所述下集流板的外表面均设有导电金属层。

9.根据权利要求1所述的碳纸本征电阻测量装置，其特征在于，所述电阻测量装置包括导线和电阻测量仪，所述电阻测量仪的阳极和阴极分别通过导线与所述上集流板和所述下集流板电连接。

10.根据权利要求3所述的碳纸本征电阻测量装置，其特征在于，所述螺纹件的外表面设有导电金属层。

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