[實(shí)用新型]燃料電池質(zhì)子交換膜及膜電極的測(cè)漏儀

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820133806.8
• 申請(qǐng)日: 2008-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201281647Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚赤光;楊才富;廖經(jīng)偉;徐州
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶宗申技術(shù)開(kāi)發(fā)研究有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01M3/06
• 分類(lèi)號(hào): G01M3/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 魏忠暉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試儀器，具體地說(shuō)，本實(shí)用新型是用于對(duì)燃料電池質(zhì)子交換膜及膜電極進(jìn)行測(cè)漏的儀器。

背景技術(shù)

膜電極集合體(簡(jiǎn)稱“膜電極”)是燃料電池必不可少的核心部分，其作用是隔開(kāi)燃料氣體與助燃?xì)怏w，只讓燃料氣體的質(zhì)子穿過(guò)膜發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。如果膜電極有破損，會(huì)導(dǎo)致燃料氣體與助燃?xì)怏w直接混合，不但降低燃料電池性能，還存在自燃、爆炸等嚴(yán)重安全隱患。

現(xiàn)有工藝步驟如下：1)質(zhì)子交換膜外觀檢查；2)制作膜電極集合體；3)膜電極裝入電堆測(cè)漏。這種方法有以下缺點(diǎn)：

1)由于質(zhì)子交換膜材料比較薄且透明，一些可讓氣體通過(guò)的微小破損，很難在工藝步驟1)中通過(guò)外觀檢查發(fā)現(xiàn)。單獨(dú)的質(zhì)子交換膜由于規(guī)格不合，也無(wú)法裝入電堆測(cè)漏，只能在做成膜電極后裝入電堆測(cè)漏時(shí)才能發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致膜電極整體報(bào)廢，損失較大。

2)由于電堆內(nèi)組件較多，即使在工藝步驟3)發(fā)現(xiàn)漏氣，也難以馬上確定是電堆密封不嚴(yán)導(dǎo)致漏氣，還是膜電極破損導(dǎo)致漏氣，還得通過(guò)排除法進(jìn)行判斷，操作較為繁復(fù)。

3)即使確定了是膜電極漏氣，也難以判斷是質(zhì)子交換膜本身已有破損，還是在工藝步驟2)中因工藝參數(shù)不當(dāng)導(dǎo)致膜電極破損，不利于工藝參數(shù)的確定和改進(jìn)。

4)只能確定是否破損漏氣，不能確定破損位置，難以確定破損原因。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型克服了上述缺點(diǎn)，提出了一種能迅速準(zhǔn)確地檢測(cè)出質(zhì)子交換膜或膜電極集合體是否破損漏氣及破損位置的裝置，同時(shí)具有操作簡(jiǎn)便、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

該測(cè)漏儀由上端板和下端板組成；所述的上端板和下端板的板面上分別設(shè)有可互相重合的導(dǎo)流槽，在導(dǎo)流槽外側(cè)分別設(shè)有可互相重合的密封圈；在上端板的導(dǎo)流槽上接有進(jìn)水裝置和出水裝置；在下端板的導(dǎo)流槽上接有進(jìn)氣裝置。

上端板和下端板是透明或半透明的板材。有機(jī)玻璃是一種重要熱塑性塑料，具有透明性、穩(wěn)定性和耐候性，易染色、易加工，外觀優(yōu)美等特點(diǎn)，因而上端板和下端板優(yōu)先采用有機(jī)玻璃板。

使用時(shí)，將待測(cè)膜片放于下端板上，且完全覆蓋導(dǎo)流槽外側(cè)的密封圈，然后蓋上上端板，使上端板和下端板的導(dǎo)流槽、密封圈完全重合，壓緊上、下端板，使密封圈、待測(cè)膜片、導(dǎo)流槽板面間密封良好。從上端板進(jìn)水裝置通入無(wú)離子水，把空氣從出水裝置排出，使導(dǎo)流槽內(nèi)充滿無(wú)離子水，然后從下端板進(jìn)氣裝置向?qū)Я鞑蹆?nèi)通入適當(dāng)壓力的氮?dú)狻Ｍ高^(guò)上端板觀察質(zhì)子交換膜/膜電極表面，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)部位有氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明該處有破損，可通過(guò)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡量判斷破損的嚴(yán)重程度。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型能夠準(zhǔn)確快速地發(fā)現(xiàn)質(zhì)子交換膜或膜電極集合體是否漏氣和確定破損位置，同時(shí)具有操作簡(jiǎn)便、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的上端板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的下端板的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1.上端板；2.下端板；3.導(dǎo)流槽；4.密封圈；5.進(jìn)水接頭；6.出水接頭；7.進(jìn)氣接頭；8.進(jìn)水孔；9.出水孔；10.進(jìn)氣孔；11.質(zhì)子交換膜及膜電極。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1、圖2和圖3所示，該測(cè)漏儀由有機(jī)玻璃為材質(zhì)的上端板1和下端板2組成；上端板1和下端板2的板面上分別設(shè)有可互相重合的導(dǎo)流槽3，在導(dǎo)流槽3外側(cè)分別設(shè)有可互相重合的密封圈4；在上端板1的導(dǎo)流槽3上接有由進(jìn)水接頭5和進(jìn)水孔8組成的進(jìn)水裝置，以及由出水接頭6和出水孔9組成的出水裝置；在下端板2的導(dǎo)流槽3上接有由進(jìn)氣接頭7和進(jìn)氣孔10組成的進(jìn)氣裝置。

使用本實(shí)用新型進(jìn)行測(cè)漏的工藝步驟如下：

1)質(zhì)子交換膜外觀檢查；

2)質(zhì)子交換膜裝入測(cè)漏儀測(cè)漏；

3)制作膜電極集合體；

4)膜電極裝入測(cè)漏儀測(cè)漏。

使用時(shí)，將待測(cè)膜片放入下端板2上且完全覆蓋導(dǎo)流槽3、密封圈4，然后蓋上上端板1，使上端板1和下端板2的導(dǎo)流槽3、密封圈4完全重合，然后壓緊上、下端板，使密封圈4、導(dǎo)流槽3與待測(cè)膜片間密封良好。從進(jìn)水接頭5和進(jìn)水孔8通入無(wú)離子水，把無(wú)離子水從出水接頭6和出水孔9排出，空氣也隨之排出，使導(dǎo)流槽3內(nèi)充滿無(wú)離子水，然后從進(jìn)氣接頭7和進(jìn)氣孔10向?qū)Я鞑?內(nèi)通入適當(dāng)壓力的氮?dú)狻Ｍ高^(guò)上端板觀察質(zhì)子交換膜/膜電極表面，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)部位有氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明該處有破損，可通過(guò)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡量判斷破損的嚴(yán)重程度。