一种PEM电解槽催化剂稳定性测试系统的制作方法

本技术涉及一种pem电解槽催化剂测试系统，尤其涉及一种pem电解槽催化剂稳定性测试系统。

背景技术：

1、全球碳中和目标推动清洁能源转型，绿氢（通过可再生能源电解水制氢）成为替代化石能源的重要载体。相比传统碱性电解槽，pem电解槽更适合波动性可再生能源（如风电、光伏），动态响应快、负荷范围宽（20%-100%）、体积紧凑。

2、在pem电解槽中，催化剂能够显著降低析氢/析氧过电位，而催化剂的寿命以及稳定是能否量产的重要指标。因此，在pem电解槽商业化之前需要在不同的环境下模拟测试，以验证催化剂的性能数据。

3、去离子水（又称纯水）是pem电解水的原料，同时又在阳极循环，以带走电解槽内产生的氧气和热量。电解槽中的纯水在不断循环过程中，其内溶解大量的氢气，在循环过程中，不断累积的氢气以及高压环境，会对pem电解槽催化剂的测试系统造成安全隐患。此外，在pem电解槽催化剂测试中，现有的测试台架技术，只能进行实验室理想环境测试，测试结果与实际工况运行结果差距较大，数据不能反应实际运行情况，其数据的参考价值降低，可靠性不强。

4、基于此，现通过自主设计一款pem电解槽催化剂稳定性测试系统，以增加测试安全性，减少成本，并能够同时进行实验室环境和模拟实际工况条件进行测试对比，便于数据分析，增加数据可靠性。

技术实现思路

1、实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种提高安全性、并同时能够兼顾实验状态以及贴合实际工况条件的pem电解槽催化剂稳定性测试系统。

2、技术方案：本实用新型的pem电解槽催化剂稳定性测试系统，作为第一种方案，包括：

3、电解槽模块a，包括电解电源a和pem电解槽a，电解电源a用于向pem电解槽a供电；pem电解槽a上设有进水口、出水口以及气体出口；

4、纯水模块，用于向pem电解槽a提供纯水，包括设有循环水入口、出水口的恒温储水罐，以及设于恒温储水罐出口处连接管道上的纯化柱；

5、pem电解槽a的出水口与恒温储水罐的循环水入口连通，且两者的连通管道上设有对渗透氢气浓度进行监测的氢气传感器。

6、本实用新型的pem电解槽催化剂稳定性测试系统，作为第二种方案，包括：

7、电解槽模块a，包括电解电源a和pem电解槽a，电解电源a用于向pem电解槽a供电；pem电解槽a上设有进水口、出水口以及气体出口；

8、电解槽模块b，包括电解电源b和pem电解槽b，电解电源b用于向pem电解槽b供电；pem电解槽b上同样设有进水口、出水口以及气体出口；

9、纯水模块，用于向pem电解槽a和pem电解槽b提供纯水，包括设有循环水入口、出水口的恒温储水罐，以及设于恒温储水罐出口处连接管道上的纯化柱；

10、pem电解槽a的出水口与恒温储水罐的循环水入口连通，且两者的连通管道上设有对出水口处的渗透氢气浓度进行监测的氢气传感器；

11、pem电解槽b的出水口与恒温储水罐的循环水入口连通，且两者的连通管道上设有对出水口处的渗透氢气浓度进行监测的氢气传感器；

12、pem电解槽b与纯化柱相连接的管道上设有分叉管路，该分叉管路上连接计量泵，以通过添加离子改变水质，模拟不同水质工况条件。

13、进一步说，基于第一种方案，pem电解槽a与纯化柱连接的管道上设有蠕动泵。

14、进一步说，基于第一种方案，pem电解槽a的气体出口连接气水分离器。

15、进一步说，基于第一种方案，该测试系统还包括与pem电解槽a相连接以对其进行加热的加热设备。

16、进一步说，基于第一种方案，pem电解槽a的出水口以及气体出口的连接管道上均设有背压阀。

17、进一步说，基于第二种方案，pem电解槽a与纯化柱连接的管道上设有蠕动泵，pem电解槽b与纯化柱连接的管道上设有变频蠕动泵。

18、进一步说，基于第二种方案，pem电解槽a的气体出口连接气水分离器，pem电解槽b的气体出口连接气水分离器。

19、进一步说，基于第二种方案，该测试系统还分别包括与pem电解槽a以及pem电解槽b相连接以对其进行加热的加热设备。

20、进一步说，基于第二种方案，pem电解槽a和pem电解槽b的出水口以及气体出口的连接管道上均设有背压阀。

21、进一步说，基于第一种方案或者基于第二种方案，恒温储水罐上设有电导率仪以及温度传感器，且所述温度传感器延伸至恒温储水罐内部。

22、有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点为：该系统能够进行pem电解槽催化剂长期稳定性连续测试且系统价格成本低，并能够实时监测渗透氢气含量以增加测试安全性；此外，还能够同时进行实验室环境和模拟实际应用工况环境的测试对比，提升数据的全面性，便于对数据分析。

1.一种pem电解槽催化剂稳定性测试系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的pem电解槽催化剂稳定性测试系统，其特征在于，所述pem电解槽a（2）与纯化柱（4）连接的管道上设有蠕动泵（9），所述pem电解槽b（7）与纯化柱（4）连接的管道上设有变频蠕动泵（10）。

3.根据权利要求1所述的pem电解槽催化剂稳定性测试系统，其特征在于，所述pem电解槽a（2）的气体出口连接气水分离器（11），所述pem电解槽b（7）的气体出口连接气水分离器（11）。

4.根据权利要求1所述的pem电解槽催化剂稳定性测试系统，其特征在于，该测试系统还分别包括与pem电解槽a（2）以及pem电解槽b（7）相连接以对其进行加热的加热设备（12）。

5.根据权利要求1所述的pem电解槽催化剂稳定性测试系统，其特征在于，所述恒温储水罐（3）上设有电导率仪（13）以及温度传感器（14），且所述温度传感器（14）延伸至恒温储水罐（3）内部。

6.根据权利要求1所述的pem电解槽催化剂稳定性测试系统，其特征在于，所述pem电解槽a（2）和pem电解槽b（7）的出水口以及气体出口的连接管道上均设有背压阀（15）。