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原文传递一种金属双极板长期稳定性的测定方法

专利名称：	一种金属双极板长期稳定性的测定方法
摘要：	本发明是关于一种金属双极板长期稳定性的测定方法，包括测定第一腐蚀参数的步骤、加速腐蚀模拟实验的步骤及长期稳定性评估的步骤。测定第一腐蚀参数：采用电极体系、第一电解质溶液模拟金属双极板的实际工作环境，测定出金属双极板在实际工作电压下的第一腐蚀参数。加速腐蚀模拟实验：采用电极体系、第二电解质溶液对金属双极板进行加速腐蚀模拟实验；在加速腐蚀模拟实验中，测定出金属双极板在测试电压下的第二腐蚀参数，计算加速倍率Δ。长期稳定性评估：根据加速倍率Δ、设计寿命评估金属双极板是否能达到设计寿命；或者根据加速倍率Δ、恒电位加速腐蚀模拟测试时间预测金属双极板的寿命。本发明能降低金属双极板长期稳定性的测试时间和成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江锋源氢能科技有限公司
发明人：	上官鹏鹏;王海峰;王利生
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910016183.9
公开号：	CN109856037A
代理机构：	北京煦润律师事务所
代理人：	柴明英
分类号：	G01N17/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N17
申请人地址：	314000 浙江省嘉兴市平湖市经济开发区新凯路1999号
主权项：	1.一种金属双极板长期稳定性的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：测定第一腐蚀参数：采用电极体系、第一电解质溶液模拟金属双极板的实际工作环境，并测定出金属双极板在实际工作电压下的第一腐蚀参数；加速腐蚀模拟实验：采用电极体系、第二电解质溶液对金属双极板进行加速腐蚀模拟实验；其中，在所述加速腐蚀模拟实验过程中，确定测试电压，进行恒电位加速腐蚀模拟测试；测定出金属双极板在测试电压下的第二腐蚀参数，并根据第二腐蚀参数和第二腐蚀参数计算出加速倍率Δ；长期稳定性评估：根据加速倍率Δ、设计寿命评估金属双极板是否能达到设计寿命；或者根据加速倍率Δ、恒电位加速腐蚀模拟测试的时间预测金属双极板的寿命。 2.根据权利要求1所述的金属双极板长期稳定性的测定方法，其特征在于，所述第一腐蚀参数包括金属双极板在实际工作电压下的腐蚀电流α；所述第二腐蚀参数包括金属双极板在测试电压下的腐蚀电流γ；其中，γ与α的比值为加速倍率Δ。 3.根据权利要求1所述的金属双极板长期稳定性的测定方法，其特征在于，所述第一腐蚀参数包括：在实际工作电压下，运行第一设定时间后，电极体系的电解液中的铁离子含量Ψμg/(L·h)；所述第二腐蚀参数包括：在测试电压下，运行第一设定时间后，电极体系的电解液中的铁离子含量Φμg/(L·h)；其中，Φ与Ψ的比值为所述加速倍率Δ；优选的，所述第一设定时间为0.5～10h；进一步优先的，所述第一设定时间为1～3h。 4.根据权利要求1所述的金属双极板长期稳定性的测定方法，其特征在于，所述电极体系选用三电极体系；其中，所述金属双极板作为所述三电极体系中的工作电极；优选的，所述三电极体系中的对电极选用铂电极；优选的，所述三电极体系中的参比电极选用饱和甘汞电极；或所述电极体系选用两电极体系；其中，所述金属双极板作为所述两电极体系中的正极；优选的，所述两电极体系的负极选用碳纸。 5.根据权利要求1所述的金属双极板长期稳定性的测定方法，其特征在于，在所述测定第一腐蚀参数的步骤中：所述第一电解质溶液为含有2～5ppm的氟离子、pH值为2～3的硫酸溶液；优选的，所述第一电解质溶液的温度为75～85℃；优选的，在所述第一电解质溶液中通入氢气或氧气；和/或在所述加速腐蚀模拟实验的步骤中：所述第二电解质溶液为含有2～5ppm的氟离子、浓度为0.5～4M的硫酸溶液；优选的，所述第二电解质溶液的温度为75～85℃；优选的，所述第二电解质溶液中通入氢气或氧气。 6.根据权利要求1所述的金属双极板长期稳定性的测定方法，其特征在于，所述测定第一腐蚀参数的步骤包括：进行开路电位为测试，直至开路电位曲线稳定；进行塔菲尔曲线或恒电位测试，测试出金属双极板在实际工作电压下的第一腐蚀参数；其中，实际工作电压为0.6～0.7V；优选的，在测试中，所述实际工作电压选用0.6V。 7.根据权利要求1所述的金属双极板长期稳定性的测定方法，其特征在于，在所述加速腐蚀模拟实验的步骤中：在测定出金属双极板在测试电压下的第二腐蚀参数的步骤之前，还包括：进行开路电位为测试，直至开路电位曲线稳定；进行循环伏安曲线或线性扫面曲线测试，选择析氧电位区间外的电压为测试电压，进行恒电位加速腐蚀模拟测试；其中，所述测试电压的范围是：-0.6～1.2V。 8.根据权利要求1所述的金属双极板长期稳定性的测定方法，其特征在于，在所述长期稳定性评估的步骤中：根据加速倍率Δ、设计寿命评估金属双极板是否能达到设计寿命的步骤包括：通过设计寿命除以加速倍率计算出恒电位加速腐蚀模拟测试的时间；在恒电位加速腐蚀模拟测试结束后，对经过加速腐蚀模拟实验后的金属双极板进行失效评估，以确定金属双极板是否能达到设计寿命；优选的，对所述金属双极板的接触电阻、腐蚀电位、腐蚀电流、表面缺陷、结合力进行失效评估。 9.根据权利要求1所述的金属双极板长期稳定性的测定方法，其特征在于，在所述长期稳定性评估的步骤中：根据加速倍率Δ、恒电位加速腐蚀模拟测试的时间预测金属双极板的寿命的步骤包括：在加速腐蚀模拟实验中，进行如下测试步骤：在测试电压下进行恒电位加速腐蚀模拟测试H小时后，进行塔菲尔曲线测试，得到腐蚀电位密度MμA/cm2；若M小于或等于1，则继续进行所述测试步骤，直至M大于1，记录测试步骤循环的次数为N；其中，所述金属双极板的预测寿命为：Δ×H×N小时；优选的，50≤H·Δ≤500，进一步优选的，50≤H·Δ≤350。 10.根据权利要求1所述的金属双极板长期稳定性的测定方法，其特征在于，在所述测定第一腐蚀参数的步骤之前，还包括：预处理：对所述金属双极板依次进行除油、清洗、干燥、封装处理；优选的，采用酒精对所述金属双极板进行除油处理；优选的，采用水对金属双极板进行清洗处理；优选的，采用氮气将所述金属双极板吹干；优选的，采用706组份胶或环氧树脂将电极材料封起来，只漏出特定测试面积的电极。
所属类别：	发明专利