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1. WO2022022053 - METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING PERMEABILITY AND DIFFUSION COEFFICIENT OF GAS DIFFUSION LAYER FOR FUEL CELL

Publication Number WO/2022/022053
Publication Date 03.02.2022
International Application No. PCT/CN2021/097648
International Filing Date 01.06.2021
IPC
G01N 15/08 2006.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
15Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
08Investigating permeability, pore volume, or surface area of porous materials
G01N 13/00 2006.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
13Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
CPC
G01N 13/00
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
13Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
G01N 15/0806
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
15Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
0806Details, e.g. sample holders, mounting samples for testing
G01N 15/0826
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
15Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
082Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
0826and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change
G01N 2013/003
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
13Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
003Diffusion; diffusivity between liquids
Applicants
  • 上海交通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY [CN]/[CN]
Inventors
  • 邱殿凯 QIU, Diankai
  • 黄福享 HUANG, Fuxiang
  • 彭林法 PENG, Linfa
  • 易培云 YI, Peiyun
  • 来新民 LAI, Xinmin
Agents
  • 上海科盛知识产权代理有限公司 SHANGHAI KESHENG INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY LTD.
Priority Data
202010763237.031.07.2020CN
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING PERMEABILITY AND DIFFUSION COEFFICIENT OF GAS DIFFUSION LAYER FOR FUEL CELL
(FR) PROCÉDÉ ET APPAREIL DE MESURE DE LA PERMÉABILITÉ ET DU COEFFICIENT DE DIFFUSION D'UNE COUCHE DE DIFFUSION DE GAZ DESTINÉE À UNE PILE À COMBUSTIBLE
(ZH) 燃料电池用气体扩散层渗透率与扩散系数测量方法及设备
Abstract
(EN) A method and apparatus for measuring the permeability and diffusion coefficient of a gas diffusion layer for a fuel cell. The apparatus comprises a gas source (12), a gas flow controller (10), a humidifying system (9), a temperature control system (11), a clamping device, a state monitoring module and a signal receiving module (6), wherein the clamping device comprises upper pressing blocks (5, 8), a lower pressing block (13), an upper porous metal block (7), a lower porous metal block (15), an O-shaped ring (4) and a sealing ring (16); a measured gas diffusion layer (14) is sandwiched between the upper pressing blocks (5, 8) and the lower pressing block (13); the upper porous metal block (7) is clamped in the upper pressing blocks (5, 8); and the lower porous metal block (15) is clamped in the lower pressing block (13). The measurement of the gas permeability and diffusion coefficient in the thickness and in-plane directions of the gas diffusion layer in a compression state in an environment with a controllable temperature and humidity can be achieved, the operation is convenient, and the mass transfer characteristics of different gas diffusion layers can be evaluated according to the measurement result of the apparatus.
(FR) Procédé et appareil de mesure de la perméabilité et du coefficient de diffusion d'une couche de diffusion de gaz destinée à une pile à combustible. L'appareil comprend une source de gaz (12), un régulateur de débit de gaz (10), un système d'humidification (9), un système de régulation de température (11), un dispositif de serrage, un module de surveillance d'état et un module de réception de signal (6), le dispositif de serrage comprenant des blocs de pressage supérieurs (5, 8), un bloc de pressage inférieur (13), un bloc métallique poreux supérieur (7), un bloc métallique poreux inférieur (15), un anneau en O (4) et une bague d'étanchéité (16) ; une couche de diffusion de gaz mesurée (14) est prise en sandwich entre les blocs de pressage supérieurs (5, 8) et le bloc de pressage inférieur (13) ; le bloc métallique poreux supérieur (7) est serré dans les blocs de pressage supérieurs (5, 8) ; et le bloc métallique poreux inférieur (15) est serré dans le bloc de pressage inférieur (13). La mesure de la perméabilité au gaz et du coefficient de diffusion dans l'épaisseur et les directions dans le plan de la couche de diffusion de gaz dans un état de compression dans un environnement présentant une température et une humidité réglables peut être obtenue, l'opération est aisée, et les caractéristiques de transfert de masse de différentes couches de diffusion de gaz peuvent être évaluées en fonction du résultat de mesure de l'appareil.
(ZH) 一种燃料电池用气体扩散层渗透率与扩散系数测量方法及设备,该设备包括气源(12)、气体流量控制器(10)、增湿系统(9)、温控系统(11)、装夹装置、状态监测模块与信号接收模块(6),其中,装夹装置包括上压块(5,8)、下压块(13)、上多孔金属块(7)、下多孔金属块(15)、O型圈(4)与密封圈(16),被测气体扩散层(14)夹在上压块(5,8)和下压块(13)之间,上金属多孔压块(7)装夹在上压块(5,8)中,下多孔金属块(15)装夹在下压块(13)中。可实现可控温湿环境中,气体扩散层压缩状态下厚度与面内方向的气体渗透率与扩散系数测量,操作方便,可根据该设备测量结果评估不同气体扩散层的传质特性。
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