CN104677572A - 一种质子交换膜燃料电池双极板测漏方法及装置 - Google Patents

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钊文科
芮志明
董健成
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Abstract

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池双极板测漏方法及装置。一种质子交换膜燃料电池双极板侧漏装置,包括测漏装置主体、进气管、尾排管,所述进气管上这有压力表,进气管断开用毛细管联通,所述毛细管两侧并联微压差传感器;所述尾排管上设有尾排筏。一种质子交换膜燃料电池双极板侧漏方法,包括:关闭尾排阀,开启进气阀,气体压力稳定后关闭进气阀,观察微压差传感器的数值,与允许数值进行比较,即可判别双极板冷却剂导通区域的密封性。本发明装置结构合理、构造简单,效率较高,而且效果直观,可以迅速且直观的判断冷却剂流通部分的密封性。

Description

一种质子交换膜燃料电池双极板测漏方法及装置
技术领域
[0001] 本发明主要涉及质子交换膜燃料电池堆,具体涉及一种质子交换膜燃料电池双极板测漏方法及装置,特别是涉及一种质子交换膜燃料电池双极板冷却剂导通部分密封性的测量方法及装置。
背景技术
[0002] 质子交换膜燃料电池双极板在电堆运行过程中起着传输燃料气、氧化剂和散热的作用,因而包含燃料气、氧化剂和冷却剂三个导通部分,其中燃料气一般为氢气,氧化剂一般为空气,冷却剂一般为水。冷却剂导通部分位于氧化剂和燃料气导通部分中间,使用时需保证冷却剂导通部分和燃料气、氧化剂导通部分之间的密封性,否则会造成气体外溢,若氢气和空气混合,则有发生燃烧乃至爆炸的危险。因此,检验加工完成的双极板冷却剂导通部分的密封性尤为重要。
[0003]目前测量方法为将多片双极板叠合后,将冷却剂导通部分用密封板封闭得到测量装置主体,在冷却剂导通部分通入一定压力气体后密封,观察一定时间内密封气体压力的下降情况,具体的测量方法如图1所示,尾排阀关闭后,进气阀通气,气体压力稳定后关闭进气阀,观察压力表的变化情况,由于进气阀关闭后,气体压力会有波动,加之观察压力变化情况的时间,测量时间较长,从而导致效率较低,每次测量时间至少需要5分钟以上,效率较低,而且效果并不直观。若可以测量出气体压力稳定后进入冷却剂流通部分的气体流量,则可以迅速且直观的判断冷却剂流通部分的密封性。然而,由于允许的漏气量极小,不足lml/min,尚无可以精确测量此微小流量的设备,通过节流装置将流量转化为压力信号也是种可行的替代方法,但目前节流装置尚无可将此微小流量转化为目前微压差传感器可检测的型号。因而限制了通过测定流量来进行双极板密封性检测方法的应用。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对上述存在的技术问题,提出一种可以将微小气体流量转化为较大气体压力降,从而可以利用现有微压差变送器进行测量,进而快速判断质子交换膜燃料电池双极板冷却剂导通区域密封性的装置和方法。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006] 一种质子交换膜燃料电池双极板侧漏装置,包括测漏装置主体、进气管、尾排管,所述进气管上这有压力表,进气管断开用毛细管联通,所述毛细管两侧并联微压差传感器;所述尾排管上设有尾排筏。
[0007] 所述本发明装置还包括进气阀,所述进气阀并联在毛细管两侧,以加快进气速度,提升测量效率。
[0008] 所述本发明装置,所述毛细管的两侧还添加有填料,所述填料为金属网、塑料填料、陶瓷填料等,以降低毛细管进出口段的影响,提高测量准确度。
[0009] 所述测量装置主体为将冷却剂导通部分用密封板封闭得到。
[0010] 本发明还提供了一种质子交换膜燃料电池双极板侧漏方法,包括:关闭尾排阀,开启进气阀,气体压力稳定后关闭进气阀,观察微压差传感器的数值,与允许数值进行比较,即可判别双极板冷却剂导通区域的密封性。
[0011] 和现有技术相比,本发明的有益效果:
[0012] 本发明装置结构合理、构造简单,效率较高,而且效果直观,可以迅速且直观的判断冷却剂流通部分的密封性。
附图说明
[0013] 图1为现有质子交换膜燃料电池双极板测漏装置。
[0014] 图2为本发明质子交换膜燃料电池双极板测漏装置。
[0015] 图中,1-测漏装置主体,2-进气阀,3-压力表,4-尾排筏,5-进气管,6-尾排管,7-毛细管,8-微压差传感器。
具体实施方式
[0016] 通过具体实施例对本发明进行进一步解释说明。
[0017] 如图2所示,一种质子交换膜燃料电池双极板侧漏装置,包括测漏装置主体1、进气管5、尾排管6,所述测量装置主体I为将冷却剂导通部分用密封板封闭得到;所述进气管5上这有压力表3,进气管5断开用毛细管7联通,所述毛细管7两侧并联微压差传感器8 ;所述尾排管6上设有尾排筏4 ;本发明装置还包括进气阀2,所述进气阀2并联在毛细管7两侧。由于毛细管7内径非常小,气体流通时截面会突然缩小后又急剧变大,局部阻力系数会很大,又由于极小的毛细管内径,即使气体流量很小,毛细管7内部的气体流速也会非常高,从而产生较大的气体阻力降,可以利用现有微压差变送器8进行测量,进气阀2可以加快进气速度,提升测量效率,从而判定双极板冷却剂导通部分的密封性。
[0018] 由于毛细管7中流速很高,可能导致气体进出口稳定段过长,所述毛细管7的两侧还添加有填料,所述填料为金属网、塑料填料、陶瓷填料等,以降低毛细管7进出口段的影响,提高测量准确度。
[0019] 一种质子交换膜燃料电池双极板侧漏方法,包括:关闭尾排阀,开启进气阀,气体压力稳定后关闭进气阀,观察微压差传感器的数值,与允许数值进行比较,即可判别双极板冷却剂导通区域的密封性。
[0020] 本发明装置结构合理、构造简单,效率较高,而且效果直观,可以迅速且直观的判断冷却剂流通部分的密封性。

Claims (6)

1.一种质子交换膜燃料电池双极板侧漏装置,其特征在于包括测漏装置主体、进气管、尾排管,所述进气管上这有压力表,进气管断开用毛细管联通,所述毛细管两侧并联微压差传感器;所述尾排管上设有尾排筏。
2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池双极板侧漏装置,其特征在于还包括进气阀,所述进气阀并联在毛细管两侧,以加快进气速度,提升测量效率。
3.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池双极板侧漏装置,其特征在于所述毛细管的两侧还添加有填料。
4.根据权利要求3所述的质子交换膜燃料电池双极板侧漏装置,其特征在于所述填料为金属网、塑料填料、陶瓷填料。
5.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池双极板侧漏装置,其特征在于所述测量装置主体为将冷却剂导通部分用密封板封闭得到。
6.一种质子交换膜燃料电池双极板侧漏方法,其特征在于包括:关闭尾排阀,开启进气阀,气体压力稳定后关闭进气阀,观察微压差传感器的数值,与允许数值进行比较,即可判别双极板冷却剂导通区域的密封性。
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