CN109781359A - 燃料电池双极板的密封性检测装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池双极板的密封性检测装置与方法,所述装置包括:模具组件,所述模具组件包括:第一模、第二模、第一密封垫和第二密封垫,所述第一模设有第一至第三进气流道,所述第二模设有第一至第三出气流道;压装系统,所述压装系统与所述模具组件相连;供气系统,所述供气系统与所述第一至第三进气流道相连,所述第一至第三进气流道与所述供气系统之间设有一一对应的第一至第三控制阀;检测系统,所述检测系统与所述第一至第三出气流道相连,所述第一至第三出气流道与所述检测系统之间设有一一对应的第四至第六控制阀。可以精准模拟双极板的装配状态,以快速准确检测双极板密封性,且可以同时进行双极板的外漏和窜气检测。
Description
技术领域
本发明属于燃料电池测试技术领域,具体而言,涉及一种燃料电池双极板的密封性检测装置与方法。
背景技术
燃料电池是一种将氢的化学能转变为电能的发电装置,其具有无污染、工作温度低、噪声低等优点,在众多领域得到了广泛的研发和应用。燃料电池作为一种清洁能源产品已经开拓了一个崭新的能源利用方式。
双极板是燃料电池中重要的性能元件,它负责把燃料和空气分配到两个电极表面以及电池堆散热。因此,每个双极板都必须包括一个外部的流动管道负责气体分配,和一个独立的内部冷却剂流道。燃料电池双极板由两块单极板组成,采用密封胶粘接或焊接的方法进行组合(金属双极板)。双极板的密封性对于燃料电池性能与安全至关重要。
双极板的泄漏分为外漏和窜气,外漏是指双极板的密封垫片失效或焊线、粘接线密封失效导致的工质向燃料电池外部的泄漏,外漏会带来燃料电池运行过程中的安全风险;窜气是指燃料电池的密封垫片失效或焊线、粘接线密封失效等造成的不同工质腔之间的相互泄漏。窜气不仅可能带来燃料电池运行的安全风险,也可能会造成燃料电池性能的下降。
相关技术中,对双极板的密封性能检测基本是只进行外漏检测,没有有效的方法来检测窜气,且双极板的检测操作复杂费时,有的采用压机进行密封检测,浪费大量时间;有的双极板的检测一般都采用人工手工放取的方式,效率低下;还有的双极板检测需要注入胶液,观察有无气泡,每次都浪费胶液,十分费事。综上所述,相关技术中的双极板检测手段只适用于样机生产检测,无法满足商业化大批量生产的要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
根据本发明实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,包括:用于夹持待检测的双极板的模具组件,所述模具组件包括:第一模、第二模、安装于所述第一模的工作面的第一密封垫和安装于所述第二模的工作面的第二密封垫,所述第一模设有第一至第三进气流道,所述第二模设有第一至第三出气流道,所述第一密封垫和所述第二密封垫均设有用于与所述双极板的进出口对应的避让孔;压装系统,所述压装系统与所述模具组件相连,以驱动所述模具组件合模或开模;供气系统,所述供气系统与所述第一至第三进气流道相连,所述第一至第三进气流道与所述供气系统之间设有一一对应的第一至第三控制阀;检测系统,所述检测系统与所述第一至第三出气流道相连,所述第一至第三出气流道与所述检测系统之间设有一一对应的第四至第六控制阀。
根据本发明实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,通过设计与双极板适用的模具组件,可以精准模拟双极板的装配状态,以快速准确检测双极板密封性,操作时间短,且可以同时进行双极板的外漏和窜气检测,一次装夹实现多种密封性测试,生产效率高,可真正用于燃料电池产线上。
根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,所述第一至第三进气流道均包括第一模接头以及设于所述第一模的工作面的第一模敞口,所述第一模敞口分别与所述第一密封垫的三个避让孔正对设置;所述第一至第三出气流道均包括第二模接头以及设于所述第二模的工作面的第二模敞口,所述第二模敞口分别与所述第二密封垫的三个避让孔正对设置。
根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,所述第一模接头设于所述述第一模的侧面;所述第二模接头设于所述述第二模的侧面。
根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,所述第一模的工作面设有第一安装槽,所述第一密封垫安装于所述第一安装槽,且第一密封垫凸出于所述第一模的工作面;所述第二模的工作面设有第二安装槽,所述第二密封垫安装于所述第二安装槽,且第二密封垫凸出于所述第二模的工作面。
根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,所述模具组件可拆卸地安装于所述压装系统的输出端,且所述模具组件的工作面的形状及流道、所述第一密封垫、所述第一密封垫的形状均与所述双极板匹配。
根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,还包括:控制系统,所述控制系统与所述压装系统、所述供气系统及所述检测系统电连接。
根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,所述第一至第六控制阀均为电控阀,且均与所述控制系统电连接。
根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,还包括:机柜,所述机柜包括从上到下分隔开的第一安装腔、第二安装腔、第三安装腔,所述控制系统和所述检测系统安装于所述第一安装腔,所述压装系统和所述模具组件安装于所述第二安装腔,所述供气系统安装于所述第三安装腔。
根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,还包括:夹取系统,所述夹取系统包括多轴机械手臂,所述多轴机械手臂用于夹持并输送所述双极板。
根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置,所述装置具有窜气检测工作模式和外漏检测工作模式;所述窜气检测工作模式包括第一阶段和第二阶段,其中第一阶段,所述供气系统开启,所述第二控制阀、所述第四控制阀、所述第六控制阀均开启,所述第一控制阀、所述第三控制阀、所述第五控制阀关闭;第二阶段,所述供气系统开启,所述第一控制阀、所述第六控制阀均开启,所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀关闭;在所述外漏检测工作模式中,所述供气系统开启,所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀均开启,所述第四控制阀、所述第五控制阀、所述第六控制阀关闭,目标时间后关闭气源。
本发明还提出了一种燃料电池双极板的密封性检测方法,所述方法使用上述任一种所述的装置实现,所述供气系统包括气源和压力检测表,所述方法包括:
上件,将待检测的双极板安装于模具组件,开启压装系统加载;
窜气检测,包括
第一阶段,开启供气系统,打开第二控制阀、第四控制阀、第六控制阀,关闭第一控制阀、第三控制阀、第五控制阀,观察检测系统的检测的泄露量是否大于第一目标值;
第二阶段,开启供气系统,打开第一控制阀、第六控制阀,关闭第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀,观察检测系统的检测的泄露量是否大于第二目标值;
若检测系统检测的泄露量不大于第一目标值且不大于第二目标值,则所述双极板不窜气。
根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测方法,还包括:
外漏检测,开启供气系统,打开第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀,关闭第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀,目标时间后关闭气源,观察压力检测表的读数;
若压力检测表掉压量不超过第三目标值,则所述双极板不外漏。
所述燃料电池膜电极的密封性检测方法与上述的燃料电池膜电极的密封性检测装置相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请一个实施例的装置的原理图;
图2是本申请一个实施例的装置的结构示意图;
图3是本申请一个实施例的装置的压装系统的结构示意图;
图4是本申请的双极板的结构示意图;
图5是本申请一个实施例的装置的模具组件的结构示意图;
图6是本申请一个实施例的装置的第一模的结构示意图;
图7是本申请一个实施例的装置的第二模的结构示意图;
图8是本申请一个实施例的装置的气路结构示意图。
附图标记:
装置1000,
机柜100,
压装系统200,第一压头210,第二压头220,
模具组件300,
第一模310,第一进气流道311,第二进气流道312,第三进气流道313,
第一密封垫321,第二密封垫322,
第二模330,第一出气流道331,第二出气流道332,第三出气流道333,
夹取系统400,控制系统500,检测系统600,
双极板700,冷却剂进口710,冷却剂出口720,氢气进口730,氢气出口740,空气进口750,空气出口760,
供气系统800,气源810,减压阀820、控制阀830,压力检测表840,
第一控制阀901,第二控制阀902,第三控制阀903,第四控制阀904,第五控制阀905,第六控制阀906。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置1000。
如图1-图8所示,根据本发明一个实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置1000包括:模具组件300、压装系统200、供气系统800、检测系统600。
如图4所示,待检测的双极板700的一侧为氢气侧,一侧为氧气侧,中间为水侧(冷却剂侧)。双极板700具有冷却剂进口710、冷却剂出口720、氢气进口730、氢气出口740、空气进口750、空气出口760,本发明实施例的装置1000可同时检测双极板700的窜气与外漏。需要说明的是,待检测的双极板700的各个进出口不一定是如图4所示的这种分布方式,还可能为其他分布方式,这时需要根据待检测的双极板700调整对应的模具组件300的结构。
其中,如图1和图2所示,模具组件300用于夹持待检测的双极板700,模具组件300是检测双极板700密封性的工装夹具,模具组件300起夹持和密封双极板700的作用,测试模具必须与待检测的双极板700相匹配,检测不同的双极板700需更换相匹配的模具组件300。
如图5所示,模具组件300包括:第一模310、第二模330、第一密封垫321和第二密封垫322,第一密封垫321安装于第一模310的工作面,第二密封垫322安装于第二模330的工作面,需要说明的是,第一模310的工作面为第一模310朝向第二模330的表面,第二模330的工作面为第二模330朝向第一模310的表面。
如图5和图6所示,第一模310设有第一进气流道311、第二进气流道312、第三进气流道313,如图8所示,供气系统800与第一进气流道311、第二进气流道312、第三进气流道313相连,第一进气流道311、第二进气流道312、第三进气流道313可以并联连接,供气系统800可以包括:气源810、减压阀820、控制阀830、压力检测表840,气源810可以为气瓶式,减压阀820可以为电控式。控制阀830控制供气系统800的通断,减压阀820可调节进入进气流道的压力。
第一进气流道311与供气系统800之间设有第一控制阀901,第二进气流道312与供气系统800之间设有第二控制阀902,第三进气流道313与供气系统800之间设有第三控制阀903。
在第一控制阀901关闭时,供气系统800与第一进气流道311切断,在第二控制阀902关闭时,供气系统800与第二进气流道312切断,在第三控制阀903关闭时,供气系统800与第三进气流道313切断。
如图5和图7所示,第二模330设有第一出气流道331、第二出气流道332、第三出气流道333,检测系统600与第一出气流道331、第二出气流道332、第三出气流道333相连,检测系统600可以包括流量测试仪,可设置为1台或多台。检测系统600具有至少三个检测接口,这三个检测接口分别与第一出气流道331、第二出气流道332、第三出气流道333相连,可以分别检测各个出气流道的流量或压力。
如图8所示,第一出气流道331与检测系统600之间设有第四控制阀904,第二出气流道332与检测系统600之间设有第五控制阀905,第三出气流道333与检测系统600之间设有第六控制阀906。
在第四控制阀904开启时,检测系统600可以检测第一出气流道331的流量或压力;在第五控制阀905开启时,检测系统600可以检测第二出气流道332的流量或压力;在第六控制阀906开启时,检测系统600可以检测第三出气流道333的流量或压力。
如图5所示,第一密封垫321和第二密封垫322均设有与第一进气流道311、第二进气流道312、第三进气流道313、第一出气流道331、第二出气流道332、第三出气流道333一一对应的避让孔。第一密封垫321和第二密封垫322均设有用于与双极板700的进出口(冷却剂进口710、冷却剂出口720、氢气进口730、氢气出口740、空气进口750、空气出口760)对应的避让孔。
第一密封垫321和第二密封垫322使得上述进出口之间相隔离,且进出口与外界大气之间相隔离,密封垫外形设计尺寸及形式与双极板700形式相匹配。
第一模310的工作面设有第一安装槽,第一密封垫321安装于第一安装槽,且第一密封垫321凸出于第一模310的工作面;第二模330的工作面设有第二安装槽,第二密封垫322安装于第二安装槽,且第二密封垫322凸出于第二模330的工作面。这样,密封垫的安装简单,可以模拟精确模拟双极板700的装配环境。
压装系统200与模具组件300相连,以驱动模具组件300合模或开模,压装系统200可以为气动式或液压驱动式。
将双极板700夹持在模具组件300中,压装系统200驱动模具组件300合模后,第一进气流道311、第二进气流道312、第三进气流道313中的第一个与双极板700的冷却剂进口710连通,第一进气流道311、第二进气流道312、第三进气流道313中的第二个与双极板700的氢气进口730连通,第一进气流道311、第二进气流道312、第三进气流道313中的第三个与双极板700的空气进口750连通,第一出气流道331、第二出气流道332、第三出气流道333中的第一个与双极板700的冷却剂出口720连通,第一出气流道331、第二出气流道332、第三出气流道333中的第二个与双极板700的氢气出口740连通,第一出气流道331、第二出气流道332、第三出气流道333中的第三个与双极板700的空气出口760连通。
需要说明的是,上述第一个、第二个、第三个并非按照三个流道的描述顺序限定,比如,第一进气流道311、第二进气流道312、第三进气流道313中的第一个可以为第一进气流道311,也可以为第二进气流道312或第三进气流道313。
该实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置1000,具有窜气检测工作模式和外漏检测工作模式。
窜气检测工作模式包括第一阶段和第二阶段。
第一阶段,供气系统800开启,供气系统800开启包括打开气源810、调节减压阀820,设定第一进气压力。第二控制阀902、第四控制阀904、第六控制阀906均开启,第一控制阀901、第三控制阀903、第五控制阀905关闭,观察检测系统600的检测的泄露量(当检测系统600包括流量测试仪时,泄漏量即为漏气流量)。
若泄露量不大于第一目标值,初步表示双极板700的腔体B与腔体A、腔体C不窜气,其中腔体A为与第一进气流道311相连的腔体,腔体B为与第二进气流道312相连的腔体,腔体C为与第三进气流道313相连的腔体,腔体A、腔体B、腔体C分别为氢气侧、空气侧和冷侧。若泄露量大于第一目标值,则表明双极板700有窜气,此双极板700质量不合格。
检测后关闭气源810及所有控制阀830。
第二阶段,供气系统800开启,打开气源810、调节减压阀820,设定第二进气压力。第一控制阀901、第六控制阀906均开启,第二控制阀902、第三控制阀903、第四控制阀904、第五控制阀905关闭观察检测系统600的检测的泄露量。
若泄露量不大于第二目标值,表明双极板700的腔体A与腔体C不窜气。若泄露量大于第二目标值,则表明双极板700有窜气,此双极板700质量不合格。
检测后关闭气源810及所有控制阀830。
若检测系统600检测的泄露量不大于第一目标值且不大于第二目标值,则双极板700不窜气。
需要说明的是,上述两个阶段的检测顺序不作具体的限定,比如可以先进行第一阶段,当第一阶段的检测结果是泄露量不大于第一目标值时再进行第二阶段。当然也可以先进行第二阶段,再进行第一阶段。由于第一阶段检测的腔体多,优选的方案是先进行第一阶段再进行第二阶段。
在外漏检测工作模式中,供气系统800开启,打开气源810、调节减压阀820,设定第三进气压力。第一控制阀901、第二控制阀902、第三控制阀903均开启,第四控制阀904、第五控制阀905、第六控制阀906关闭,目标时间后关闭气源810,观察压力检测表840的读数,若压力检测表840掉压量不超过第三目标值,则所述双极板700不外漏。
需要说明的是,上述窜气检测和外漏检测的检测顺序不作具体的限定。但是检测完成后关闭气源810及控制阀830;随后压装系统200泄压,取出双极板700,则此双极板700检测完毕。
根据本发明实施例的燃料电池双极板的密封性检测装置1000,通过设计与双极板700适用的模具组件300,可以精准模拟双极板700的装配状态,以快速准确检测双极板700密封性,操作时间短,且可以同时进行双极板700的外漏和窜气检测,一次装夹实现多种密封性测试,生产效率高,可真正用于燃料电池产线上。
在一些实施例中,如图5-图6所示,第一进气流道311、第二进气流道312、第三进气流道313均包括设于第一模310接头以及设于第一模310的工作面的第一模310敞口,第一模310敞口分别与第一密封垫321的三个避让孔正对设置;第一出气流道331、第二出气流道332、第三出气流道333均包括第二模330接头以及设于第二模330的工作面的第二模敞口335,第二模敞口335分别与第二密封垫322的三个避让孔正对设置。第一模310接头设于述第一模310的侧面;第二模330接头设于述第二模330的侧面。这样模具组件300的合模方便,且外部的气路不影响合模。
在一些实施例中,模具组件300可拆卸地安装于压装系统200的输出端,且模具组件300的工作面的形状及流道、第一密封垫321、第一密封垫321的形状均与双极板700匹配。这样,在更换不同型号的双极板700时,整个装置1000只需替换模具组件300即可。
压装系统200包括行走机构、气缸、压力控制阀830、方向控制阀830、流量控制阀830、压力传感器、第一压头210和第二压头220。其中行走机构和气缸提供压头的行程与动力;压力控制阀830由控制系统500控制,调节气动输出力的大小;方向控制阀830由控制系统500控制,控制气缸的运动方向;速度控制阀830由控制系统500控制,控制气缸的运动速度;压力传感器实时监测压装系统200的压装力大小;第一压头210与第一模310通过螺纹连接件相连,第一模310随第一压头210一起运动;第二压头220与第二模330通过螺纹连接件相连,第二模330随第二压头220一起运动。
在实际的执行中,压装系统200的输出端包括第一压头210和第二压头220,第一压头210与第一模310通过螺纹连接件相连,第二压头220与第二模330通过螺纹连接件相连。
在一些实施例中,如图1和图2所示,燃料电池双极板的密封性检测装置1000还包括:控制系统500,控制系统500与压装系统200、供气系统800及检测系统600电连接,控制系统500可以控制压装系统200的压力、走行进度等,控制系统500可以控制供气系统800的开启和关闭,控制系统500控制检测系统600的开启和关闭以及自动记录检测数据。
控制系统500包括软件和硬件,是整个装置1000的控制中枢。可以编写程序,设置检测方法及步骤,调节压装系统200行程、速度及压力等。操控系统与检测系统600相关联,自动记录数据。
第一控制阀901、第二控制阀902、第三控制阀903、第四控制阀904、第五控制阀905、第六控制阀906可以均为电控阀,且均与控制系统500电连接。这样便于控制。
在一些实施例中,如图2所示,燃料电池双极板的密封性检测装置1000还可以包括:机柜100,机柜100是整个装置1000的骨架,提供支撑和固定其余系统的空间,可以采用钣金制作成型。
机柜100包括从上到下分隔开的第一安装腔、第二安装腔、第三安装腔,控制系统500和检测系统600安装于第一安装腔,压装系统200和模具组件300安装于第二安装腔,供气系统800安装于第三安装腔。多个分隔开的腔体可以防止各个系统相互干扰,且整个装置1000的结构层次清晰。
在一些实施例中,如图1和图2所示,燃料电池双极板的密封性检测装置1000还可以包括:夹取系统400,夹取系统400包括多轴机械手臂,多轴机械手臂用于夹持并输送双极板700。夹取系统400可以替代人工操作,定位精准,操作迅速,安全可靠。
本申请还公开了一种燃料电池双极板的密封性检测方法,该方法需使用上述任一种实施例的装置1000实现。
该方法包括如下步骤:
步骤S10,上件,将待检测的双极板700安装于模具组件300,开启压装系统200加载。
在实际的执行中,在控制系统500设定夹取速度、压装速度、压装力及流量测试仪泄漏量;操控控制系统500,夹取系统400夹取双极板700放置在第二模330具上,压装系统200压紧双极板700,此时处于压装保持状态。
步骤S20,窜气检测。该步骤包括如下子步骤:
子步骤S21,第一阶段,开启供气系统800,打开第二控制阀902、第四控制阀904、第六控制阀906,关闭第一控制阀901、第三控制阀903、第五控制阀905,观察检测系统600的检测的泄露量是否大于第一目标值。检测后关闭气源810及所有控制阀830。
子步骤S22,第二阶段,开启供气系统800,打开第一控制阀901、第六控制阀906,关闭第二控制阀902、第三控制阀903、第四控制阀904、第五控制阀905,观察检测系统600的检测的泄露量是否大于第二目标值。检测后关闭气源810及所有控制阀830。
若检测系统600检测的泄露量不大于第一目标值且不大于第二目标值,则双极板700不窜气。
需要说明的是,上述两个阶段的检测顺序不作具体的限定,比如可以先进行第一阶段,当第一阶段的检测结果是泄露量不大于第一目标值时再进行第二阶段。当然也可以先进行第二阶段,再进行第一阶段。
在实际的执行中,先进行第一阶段,若泄露量大于第一目标值,则表明双极板700有窜气,此双极板700质量不合格。若检测系统600检测的泄露量不大于第一目标值才进行第二阶段。若泄露量大于第二目标值,则表明双极板700有窜气,此双极板700质量不合格。若泄露量不大于第二目标值,此双极板700质量合格。
该方法还可以包括如下步骤:
步骤S30,外漏检测,开启供气系统800,打开第一控制阀901、第二控制阀902、第三控制阀903,关闭第四控制阀904、第五控制阀905、第六控制阀906,目标时间后关闭气源810,观察压力检测表840的读数,若压力检测表840掉压量不超过第三目标值,则所述双极板700不外漏。检测完成后关闭气源810及控制阀830;随后压装系统200泄压,取出双极板700,则此双极板700检测完毕。
需要说明的是,上述窜气检测和外漏检测的检测顺序不作具体的限定。
根据本发明实施例的燃料电池双极板的密封性检测方法,一次夹装两次供气即可快速准确检测双极板700窜气与否,且一次夹装三次供气即可实现双极板700的外漏和窜气检测,生产效率高,可真正用于燃料电池产线上。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (12)
1.一种燃料电池双极板的密封性检测装置,其特征在于,包括:
用于夹持待检测的双极板的模具组件,所述模具组件包括:第一模、第二模、安装于所述第一模的工作面的第一密封垫和安装于所述第二模的工作面的第二密封垫,所述第一模设有第一至第三进气流道,所述第二模设有第一至第三出气流道,所述第一密封垫和所述第二密封垫均设有用于与所述双极板的进出口对应的避让孔;
压装系统,所述压装系统与所述模具组件相连,以驱动所述模具组件合模或开模;
供气系统,所述供气系统与所述第一至第三进气流道相连,所述第一至第三进气流道与所述供气系统之间设有一一对应的第一至第三控制阀;
检测系统,所述检测系统与所述第一至第三出气流道相连,所述第一至第三出气流道与所述检测系统之间设有一一对应的第四至第六控制阀。
2.根据权利要求1所述的燃料电池双极板的密封性检测装置,其特征在于,所述第一至第三进气流道均包括第一模接头以及设于所述第一模的工作面的第一模敞口,所述第一模敞口分别与所述第一密封垫的三个避让孔正对设置;
所述第一至第三出气流道均包括第二模接头以及设于所述第二模的工作面的第二模敞口,所述第二模敞口分别与所述第二密封垫的三个避让孔正对设置。
3.根据权利要求2所述的燃料电池双极板的密封性检测装置,其特征在于,所述第一模接头设于所述述第一模的侧面;所述第二模接头设于所述述第二模的侧面。
4.根据权利要求1所述的燃料电池双极板的密封性检测装置,其特征在于,所述第一模的工作面设有第一安装槽,所述第一密封垫安装于所述第一安装槽,且第一密封垫凸出于所述第一模的工作面;
所述第二模的工作面设有第二安装槽,所述第二密封垫安装于所述第二安装槽,且第二密封垫凸出于所述第二模的工作面。
5.根据权利要求1所述的燃料电池双极板的密封性检测装置,其特征在于,所述模具组件可拆卸地安装于所述压装系统的输出端,且所述模具组件的工作面的形状及流道、所述第一密封垫、所述第一密封垫的形状均与所述双极板匹配。
6.根据权利要求1所述的燃料电池双极板的密封性检测装置,其特征在于,还包括:控制系统,所述控制系统与所述压装系统、所述供气系统及所述检测系统电连接。
7.根据权利要求6所述的燃料电池双极板的密封性检测装置,其特征在于,所述第一至第六控制阀均为电控阀,且均与所述控制系统电连接。
8.根据权利要求6所述的燃料电池双极板的密封性检测装置,其特征在于,还包括:机柜,所述机柜包括从上到下分隔开的第一安装腔、第二安装腔、第三安装腔,所述控制系统和所述检测系统安装于所述第一安装腔,所述压装系统和所述模具组件安装于所述第二安装腔,所述供气系统安装于所述第三安装腔。
9.根据权利要求1所述的燃料电池双极板的密封性检测装置,其特征在于,还包括:夹取系统,所述夹取系统包括多轴机械手臂,所述多轴机械手臂用于夹持并输送所述双极板。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的燃料电池双极板的密封性检测装置,其特征在于,所述装置具有窜气检测工作模式和外漏检测工作模式;
所述窜气检测工作模式包括第一阶段和第二阶段,其中
第一阶段,所述供气系统开启,所述第二控制阀、所述第四控制阀、所述第六控制阀均开启,所述第一控制阀、所述第三控制阀、所述第五控制阀关闭;
第二阶段,所述供气系统开启,所述第一控制阀、所述第六控制阀均开启,所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀关闭;
在所述外漏检测工作模式中,所述供气系统开启,所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀均开启,所述第四控制阀、所述第五控制阀、所述第六控制阀关闭,目标时间后关闭气源。
11.一种燃料电池双极板的密封性检测方法,其特征在于,所述方法使用如权利要求1-10中任一项所述的装置实现,所述供气系统包括气源和压力检测表,所述方法包括:
上件,将待检测的双极板安装于模具组件,开启压装系统加载;
窜气检测,包括
第一阶段,开启供气系统,打开第二控制阀、第四控制阀、第六控制阀,关闭第一控制阀、第三控制阀、第五控制阀,观察检测系统的检测的泄露量是否大于第一目标值;
第二阶段,开启供气系统,打开第一控制阀、第六控制阀,关闭第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀,观察检测系统的检测的泄露量是否大于第二目标值;
若检测系统检测的泄露量不大于第一目标值且不大于第二目标值,则所述双极板不窜气。
12.根据权利要求11所述的燃料电池双极板的密封性检测方法,其特征在于,所述方法还包括:
外漏检测,开启供气系统,打开第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀,关闭第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀,目标时间后关闭气源,观察压力检测表的读数;
若压力检测表掉压量不超过第三目标值,则所述双极板不外漏。
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