[實用新型]一種燃料電池雙極板快速檢漏裝置

有效

• 申請號: 201920211704.1
• 申請日: 2019-02-19
• 公開（公告）號: CN209485628U
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 周斌;甘全全;李麗;戴威;楊曲
• 申請（專利權）人: 上海神力科技有限公司
• 主分類號: G01M3/20
• 分類號: G01M3/20
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本實用新型涉及一種燃料電池雙極板快速檢漏裝置，包括氦氣艙(3)、緩沖艙(4)，待檢測雙極板通過夾具(1)固定，并密封雙極板的冷卻流體進出口，冷卻流體進口連接氮氣氣源(103)，冷卻流體出口連接氣體檢測設備(104)，通過氣體檢測設備(104)檢測到的氦氣量判斷雙極板的泄露情況。與現有技術相比，本實用新型具有簡單方便、靈敏度高、精度高等優點。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池，尤其是涉及一種燃料電池雙極板快速檢漏裝置。

背景技術

燃料電池是一種能夠將氫燃料及氧化劑轉化成電能及反應產物的裝置。該裝置的內部核心部件是雙極板夾設膜電極組成，燃料電池堆在運行過程中，雙極板執行如下功能以維持燃料電池堆的最佳工作狀態以及使用壽命：(1)電池導電體，極板兩側分別形成陰極陽極，將一個個電池單元串聯以組成燃料電池堆；(2)通過流道向電極提供反應氣(傳質)；(3)協調水與熱的管理，防止冷卻介質及反應氣體外漏；(4)向膜電極組件(MEA)提供結構強度支持。

極板是燃料單池的關鍵零部件和重要組成部分，也是燃料單池系統中數量最多的零部件。雙極板的失效形式往往表現在冷卻腔與燃料腔或者與氧化劑腔的串漏。這往往會導致燃料串漏至冷卻腔導致安全問題，或者冷卻液串漏至燃料或者氧化劑腔體中止反應后者對燃料單池壽命帶來極大危害。

雙極板是有兩片單極板經粘接或焊接形成。失效機理主要包括極板泄漏、單極板之間焊接或粘接泄漏以及雙極板和膜電極之間的密封線泄漏。目前檢查泄露所采用的方法為飽壓測試和氣體收集檢測。簡單說，即模仿電堆的方式，分別使用密封線實現全極板密密封，采用飽壓檢測壓力泄漏速度或者收集氣體。該方法的最大問題在于所需要的時間過長，無法實現快速批量檢驗。同時，該方法所使用的密封膠線較為復雜，因此對密封壓力穩定性要求很高，設備魯棒性降低。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種簡單方便、靈敏度高、精度高的燃料電池雙極板快速檢漏裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：一種燃料電池雙極板快速檢漏裝置，其特征在于，包括氦氣艙、緩沖艙，待檢測雙極板通過夾具固定，并密封雙極板的冷卻流體進出口，冷卻流體進口連接氮氣氣源，冷卻流體出口連接氣體檢測設備，通過氣體檢測設備檢測到的氦氣量判斷雙極板的泄露情況。

所述的夾具包括上夾板，密封件和帶有緊固螺栓的下夾板，上夾板和下夾板兩端均設有與雙極板的冷卻流體進出口相匹配的密封件，雙極板置于下夾板上，再蓋上上夾板，并通過螺栓將上夾板和下夾板連接固定，同時通過密封件將冷卻流體進出口與位于雙極板中間的冷卻流道密封。

所述的下夾板兩側各設有一凹槽，凹槽內固定一可轉動螺栓，上夾板兩側設有對應的凹槽，螺栓轉動卡入上夾板對應凹槽內，通過螺母固定，從而將上夾板和下夾板固定連接。

所述的氦氣艙與緩沖艙之間設有連通管道，并在該管道上設有氦氣閥門。

所述的氦氣艙連接氦氣氣源。

所述的緩沖艙連接真空泵。

所述的氣體檢測設備包括氣相色譜或質譜。

采用所述的裝置對燃料電池雙極板快速檢漏的方法，包括以下步驟：

將燃料電池雙極板通過夾具夾裝，然后放入緩沖艙中，再將緩沖艙抽真空；

打開氦氣氣源和氦氣閥門，使氦氣艙和緩沖艙內充滿氦氣，保持氦氣艙內壓力與緩沖倉內壓力平衡；

打開氮氣氣源，向夾具內充入高純氮；

通過氣體檢測設備檢測從冷卻流體出口流出的氣體中是否含有氦氣，從而判斷雙極板的泄露情況。

步驟中緩沖倉抽真空后的真空度為350～3500托。