CN101131410A - 一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法 - Google Patents

一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101131410A
CN101131410A CNA2007101574465A CN200710157446A CN101131410A CN 101131410 A CN101131410 A CN 101131410A CN A2007101574465 A CNA2007101574465 A CN A2007101574465A CN 200710157446 A CN200710157446 A CN 200710157446A CN 101131410 A CN101131410 A CN 101131410A
Authority
CN
China
Prior art keywords
membrane electrode
direct supply
short
circuit
proton exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101574465A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101131410B (zh
Inventor
徐洪峰
赵恩介
王金中
明平文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sunrise Power Co Ltd
Original Assignee
Sunrise Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sunrise Power Co Ltd filed Critical Sunrise Power Co Ltd
Priority to CN2007101574465A priority Critical patent/CN101131410B/zh
Publication of CN101131410A publication Critical patent/CN101131410A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101131410B publication Critical patent/CN101131410B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法，装置是将两块导电平板分别与直流电源联接，在连接线路上串联一个电阻表；方法是将被检测膜电极夹在两块导电平板之间，向膜电极施加微小恒定电流，纪录电阻表上的电阻值随时间的变化，如果电阻值随时间延长不断增大，则此片被测膜电极没有短路；如果电阻值恒定，不随时间变化，则该片被测膜电极存在短路点。本发明的优点在于：不需要专用的设备，检测成本低；方法简便，操作简单，容易掌握；检测结果直观，可直接从电阻表上看到结果；检测的过程，不会对被检测的膜电极产生任何损伤。本发明的检测方法为膜电极的短路检测提供了可靠而有效的装置和方法，对提高膜电极的质量具有积极的意义。

Description

一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及质子交换膜燃料电池，尤其涉及质子交换膜燃料电池膜电极是否电子短路的检测方法。
背景技术
质子交换膜燃料电池的核心是两张电极和置于其中的电解质膜。其中两张电极分别是阳极和阴极，均由催化层和扩散层构成；电解质膜是一张薄薄的固体聚合物电解质。为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能，电解质膜的厚度越来越薄，使膜电极的制备难度越来越大。在制备过程中，包括膜和膜电极的处置、摆放和加工都必须仔细小心，以防止膜受到损伤。但是，现有技术在膜电极大量生产的过程中，由于膜的原始缺陷(如针孔)和加工过程(如热压)不可避免地会造成个别膜电极中的膜有通孔，使阴、阳极催化剂有了电接触，导致膜电极短路。这样的膜电极装入燃料电池堆后，会导致电池堆短路，甚至出现爆炸。如何检测膜电极是否短路，现有技术中，Mallard公司提出了采用红外热像技术检测的方法。该方法的依据是：膜电极漏点处氢氧混合会发生反应而产生热量使温度升高，采用红外热像技术检测膜电极的温度场分部，温度升高的点就是膜电极的漏点。现有技术的这种检测方法的不足在于：1、采用该方法检测，需要专用的检测设备，设备费用昂贵；2、采用该方法检测，检测过程复杂，而且对没用漏点的膜电极会造成一定的损伤。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测膜电极是否存在电子短路的简便方法。使检测简便，而且检测过程不会对膜电极造成损伤。本发明的技术方案是；一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法，检测装置由直流电源及电阻表用线路连接构成，其特征在于所述的检测装置还包括两块导电平板，一块导电平板与直流电源的正极联接，另一块导电平板与直流电源的负极联接，两块导电平板之间不相连，电阻表串联在连接线路上，连接线路上设有开关，直流电源是一个恒定电流的直流电源；所述的检测方法包括以下步骤：
1)将被检测膜电极夹在两块导电平板之间，膜电极与导电平板紧密接触，膜电极与铜板之间具有良好的电接触，并保持两块导电平板之间电绝缘；
2)接通直流电源，通过两块导电平板向膜电极施加恒定电流；
3)记录电阻表上电阻值随时间的变化，如果电阻值随时间延长不断增大，则此片被测膜电极没有短路；如果电阻值恒定，不随时间变化，则该片被测膜电极存在短路点。
本发明所述的一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法，其特征是所述的分别与直流电源的正负极相联接的两块导电平板是两块铜板，铜板的面积略大于被测膜电极的面积。
本发明所述的一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法，其特征是所述的向膜电极施加的恒定电流是微小电流，电流强度为3-5微安。
本发明的原理是：当两片导电平板夹起膜电极时，相当于构成了一个电容器，当向其通入微小电流时，相当于给电容器充电，此时电容器的容抗会随时间不断增大，表现为测试电阻不断增大。如果膜电极短路，相当于电容器被击穿，表现的是纯电阻特征，即测试电阻不随时间变化。
本发明的有益效果在于：
1、检测不需要专用的设备，检测成本低；
2、检测方法简便，操作简单，容易掌握；
3、检测结果直观，可直接从电阻表上看到结果；
4、检测的过程，不会对被检测的墨电极产生任何损伤。
5、本发明的检测装置及检测方法为膜电极的短路检测提供了可靠而有效的方法，对提高膜电极的质量具有积极的意义。
附图说明
本发明有附图2幅，其中：
图1是本发明的膜电极短路检测装置及检测方法的原理示意图
图2是应用本发明的膜电极短路检测装置及检测方法进行实际检测的测试结果曲线图
附图中，1、导电板2、膜电极3、直流电源4电阻表5、开关
具体实施方式
图1是本发明的一种具体实施方式。导电平板1是两块铜平板，将电子万用表作为直流电源和电阻表使用。把一张含有阴极和阳极的膜电极放在两块铜平板之间，利用一块铜板的重量把膜电极压平，保证膜电极与铜板之间具有良好的电接触，同时保持两块铜板之间不接触。把电子万用表调到电阻测试档，利用当电子万用表进行电阻测试时，电子万用表向被测元件提供的是恒定电流的特点，向膜电极施加微小恒定电流。将电子万用表的两根测试头分别与两块铜板相接，观察万用表电阻读数的变化，根据侧得的电阻值随时间的变化，判断被测膜电极是否短路。图2给出了检测结果曲线。图中，曲线a代表一个被测膜电极，曲线b代表另一个被测膜电极。由图2的曲线可见，曲线a的电阻值随时间延长增大，是没用短路的膜电极，曲线b的电阻值不随时间变化，是已经短路的膜电极。
本发明的另一种实施方式是将测试装置做成专用装置，直流电池作为直流电源，两块导电板的一块与直流电源的正极连接，另一块与负极连接，电阻表串接在连接线路中，连接线路中设有一个开关。测试时，把膜电极放在两块铜平板之间，利用一块铜板的重量把膜电极压平，保证膜电极与铜板之间具有良好的电接触，但要保持两块铜板之间不接触。接通直流电源，向膜电极施加微小恒定电流。观察记录电阻表的电阻读数的变化，根据测得的电阻值随时间的变化，判断被测膜电极是否短路。

Claims (3)

1.一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法，检测装置由直流电源及电阻表用线路连接构成，其特征在于所述的检测装置还包括两块导电平板(1)，一块导电平板与直流电源(3)的正极联接，另一块导电平板与直流电源的负极联接，两块导电平板之间不相连，电阻表(4)串联在连接线路上，连接线路上设有开关(5)，直流电源(3)是一个恒定电流的直流电源；所述的检测方法包括以下步骤：
1)将被检测膜电极(2)夹在两块导电平板(1)之间，膜电极与导电平板紧密接触，膜电极与铜板之间具有良好的电接触，并保持两块导电平板之间电绝缘；
2)接通直流电源(3)，通过两块导电平板向膜电极施加恒定电流；
3)记录电阻表(4)上的电阻值随时间的变化，如果电阻值随时间延长不断增大，则此片被测膜电极没有短路；如果电阻值恒定，不随时间变化，则该片被测膜电极存在短路点。
2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法，其特征在于所述的分别与直流电源的正负极相联接的两块导电平板是两块铜板，铜板的面积略大于被测膜电极的面积。
3.根据权利要求1和2所述的一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法，其特征在于所述的向膜电极施加的恒定电流是微小电流，电流强度为3-5微安。
CN2007101574465A 2007-10-12 2007-10-12 一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法 Active CN101131410B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101574465A CN101131410B (zh) 2007-10-12 2007-10-12 一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101574465A CN101131410B (zh) 2007-10-12 2007-10-12 一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101131410A true CN101131410A (zh) 2008-02-27
CN101131410B CN101131410B (zh) 2010-07-28

Family

ID=39128754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101574465A Active CN101131410B (zh) 2007-10-12 2007-10-12 一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101131410B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102494597A (zh) * 2011-12-02 2012-06-13 新源动力股份有限公司 一种燃料电池双极板平整度检测装置及检测方法
CN103235023A (zh) * 2013-03-27 2013-08-07 江苏蓝韵凯泰医疗设备有限公司 医用氧浓度智能监测系统及方法
US9666883B2 (en) 2012-04-17 2017-05-30 3M Innovative Properties Company Method for accessing the quality of membrane electrodes assemblies
TWI631750B (zh) * 2017-05-04 2018-08-01 黃鎮江 電極之引出檢測裝置
WO2019174152A1 (zh) * 2018-03-15 2019-09-19 北方工业大学 一种基于电流的预测电极短路的方法及系统
TWI736443B (zh) * 2019-11-07 2021-08-11 日商日立全球先端科技股份有限公司 燃料電池陣列、燃料電池檢查方法
CN113848505A (zh) * 2020-06-25 2021-12-28 本田技研工业株式会社 电解质膜的短路检查方法和电解质膜的短路检查装置
CN116660787A (zh) * 2023-06-09 2023-08-29 上海韵量新能源科技有限公司 质子交换膜的检测方法、装置、电子设备和介质

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102494597A (zh) * 2011-12-02 2012-06-13 新源动力股份有限公司 一种燃料电池双极板平整度检测装置及检测方法
US9666883B2 (en) 2012-04-17 2017-05-30 3M Innovative Properties Company Method for accessing the quality of membrane electrodes assemblies
US9829453B2 (en) 2012-04-17 2017-11-28 3M Innovative Properties Company Apparatus for assessing the quality of membrane electrode assemblies
CN103235023A (zh) * 2013-03-27 2013-08-07 江苏蓝韵凯泰医疗设备有限公司 医用氧浓度智能监测系统及方法
TWI631750B (zh) * 2017-05-04 2018-08-01 黃鎮江 電極之引出檢測裝置
WO2019174152A1 (zh) * 2018-03-15 2019-09-19 北方工业大学 一种基于电流的预测电极短路的方法及系统
AU2018353937B2 (en) * 2018-03-15 2020-03-12 North China University Of Technology Method and system for predicting electrode short circuit based on current
TWI736443B (zh) * 2019-11-07 2021-08-11 日商日立全球先端科技股份有限公司 燃料電池陣列、燃料電池檢查方法
CN113848505A (zh) * 2020-06-25 2021-12-28 本田技研工业株式会社 电解质膜的短路检查方法和电解质膜的短路检查装置
CN116660787A (zh) * 2023-06-09 2023-08-29 上海韵量新能源科技有限公司 质子交换膜的检测方法、装置、电子设备和介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN101131410B (zh) 2010-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101131410B (zh) 一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法
CN101286579B (zh) 阀控式蓄电池的计算机配组方法
CN109904486B (zh) 一种双极板燃料电池及其车辆
CN100478699C (zh) 一种燃料电池质子交换膜横向电导率的测试方法与装置
CN105388387A (zh) 软包装锂离子电池负极与壳体短路的检测装置及检测方法
CN106057702B (zh) 一种具有合格热斑温度范围的太阳能电池片的检测方法
KR20120038218A (ko) 이차전지 충방전용 지그에 포함되는 단자접속부 및 이를 포함하는 이차전지 충방전용 지그
CN210514555U (zh) 一种燃料电池单电池电压检测结构
CN111337844A (zh) 动力电池模组绝缘耐压测试组件及测试方法
CN201038234Y (zh) 双电极模拟电池
CN201083802Y (zh) 一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置
CN212483800U (zh) 电池电芯的检测装置
CN211088434U (zh) 一种三电极电池
CN102520363A (zh) 一种锂离子电池的低温性能测评方法
CN218938457U (zh) 电堆巡检器、电堆巡检装置及燃料电池
CN115084614B (zh) 一种固体氧化物燃料电池电堆
CN203299352U (zh) 一种电池绝缘检测装置
CN207352134U (zh) 一种电池模组焊接质量的简易检测装置
EP2365570B1 (en) Measurement process for determination of the optimum contact pressure among components of a solid oxide fuel cell stack in the packaging process and its measurement apparatus
CN2849739Y (zh) 电池测试器
CN207007881U (zh) 一种插拔式工艺模组性能检测夹具
CN110216377A (zh) 锂电池底焊装置
CN219625675U (zh) 一种燃料电池堆线束导通测试装置
CN218939456U (zh) 一种高电压锂离子电容器模组
CN117706384A (zh) 用于储能系统绝缘故障机理研究的试验测量及分析方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant