CN110470435A - 一种用于液流电池材料的检测装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于液流电池材料的检测装置，包括：底座；供气板，所述供气板设置在所述底座的上部；至少两定位元件，两所述定位元件设置在所述供气板的上部，两所述定位元件对称设置；工作板，所述工作板设置在所述供气板的上部，所述工作板位于两所述定位元件之间；压板，所述压板设置在所述工作板的上部；传动装置，所述传动装置与所述压板连接。还涉及一种用于液流电池材料的检测方法。其优点在于，结构简单，检测现象明显，操作简便；该装置不仅可用于离子膜的泄漏检测，同时可用于双极板‑液流框一体板的检测；工作板上的密封槽长宽尺寸依据待测件尺寸而定，可有多个密封槽，使得装置适用于检测不同尺寸的待测件。
Description
技术领域
本发明涉及液流电池技术领域，尤其涉及一种用于液流电池材料的检测装置及其方法。
背景技术
液流电池是液流电池储能系统的功率部件，由电极、离子交换膜、液流框和双极板等组成，其中离子膜传递质子，双极板传递电子，配合实现电能与化学能的转换。离子交换膜与双极板夹在正负极液流电池框之间，将正负极液碳毡与电解液隔开。因此，离子膜与双极板的完整无漏点及它们与液流框之间的密封直接影响着电池内部密封，影响着液流电池的库伦性能。一个电堆由数十个单电池堆叠而成，如此一个电堆产品中存在着成百个可能的内漏点，一旦存在一个泄漏点，将导致生产的电堆不合格。通常，在电堆生产完成后，需进行内外漏检测，以检验电堆产品的密封合格性。若一张离子膜或双极板在生产或材料处理阶段出现微小撕裂而未被及时发现，被装入电堆，将导致生产的电堆不合格，从而带来拆堆、寻找泄漏点等一系列耗时耗力的工作。因此，生产前材料的检测是非常重要的。
中国专利CN106768705A公开了在夹具下方设置水槽，通过升降装置带动夹具升降，将被测物进行水检，提高了查找泄漏点的工作效率，便于及时进行补漏工作。
中国专利CN102297748A公开了一种对薄膜气压测漏检测方法与装置，可减少对薄膜测漏过程中的误测和漏测，提高工作效率。
为解决液流电池的内密封问题，双极板与液流框之间采用粘接等技术进行一体化处理。这些技术不仅简化生产工序，同时也极大提高电池内密封率。那么，在电堆生产前增加材料的完整性与一体化处理质量检测环节是保证电池内密封非常重要的。目前，在包装密封测漏检测技术成熟，而在液流电池生产过程中对离子膜的检测通常采用简单的观察法，对双极板与液流框一体化处理检测则是缺少的。
因此，亟需一种提高液流电池材料检测效率的检测装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种液流电池材料检测装置及其方法，共适用于离子膜完整性检测与双极板与液流框一体化检测，保障液流电池产品的内密封质量，提高材料检测效率与电池生产的成品率。
本发明的第一个目的是，提供一种用于液流电池材料的检测装置，包括：
底座；
供气板，所述供气板设置在所述底座的上部，所述供气板包括第一进气口和第一出气口，所述第一进气口设置在所述供气板的侧部，所述第一出气口设置在所述供气板的上部的中央，所述第一进气口与所述第一出气口连通；
至少两定位元件，两所述定位元件设置在所述供气板的上部，两所述定位元件对称设置；
工作板，所述工作板设置在所述供气板的上部，所述工作板位于两所述定位元件之间，所述工作板包括第二进气口、第二出气口和密封腔，所述第二进气口设置在所述工作板的下部的中央，所述密封腔设置在所述工作板的上部，所述第二出气口设置在所述密封腔内，所述第二进气口与所述第二出气口连通；
压板，所述压板设置在所述工作板的上部，所述压板包括第三进气口和第三出气口，所述第三进气口设置在所述压板的下部的中央，所述第三出气口设置在所述压板的侧部，所述第三进气口与所述第三出气口连通；
传动装置，所述传动装置与所述压板连接。
优选地，两所述定位元件呈对角设置。
优选地，所述传动装置为液压装置。
优选地，还包括：
第一密封元件，所述第一密封元件设置在所述供气板和所述工作板之间；
第二密封元件，所述第二密封元件设置在所述密封腔内；
第三密封元件，所述第三密封元件设置在所述压板的下部。
优选地，所述第二密封元件的尺寸小于所述密封腔的尺寸。
优选地，所述密封腔为若干个，若干所述密封腔的尺寸不相同。
优选地，还包括：
固定架，所述固定架设置在所述底座的上部，所述传动装置垂直贯穿所述固定架设置，所述压板位于所述固定架与所述底座之间。
本发明的另一个目的是，提供一种用于液流电池材料的检测方法，应用于如上所述的用于液流电池材料的检测装置，包括以下步骤：
步骤S1、将一液流电池材料放置于所述工作板上，所述液流电池材料的尺寸小于所述工作板的尺寸且大于所述密封腔的尺寸；
步骤S2、所述传动装置带动所述压板向所述液流电池材料的方向运动，使所述压板覆盖所述液流电池材料；
步骤S3、一供气装置通过所述第一进气口向所述供气板输送压缩空气；
步骤S4、检测所述第一进气口的压力以及所述第三出气口的压力，若所述第一进气口的压力保持不变，所述第三出气口的压力为零，则所述液流电池材料为合格品，反之，则所述液流电池材料为不合格品。
优选地，在所述步骤S4中，通过一压力表检测所述第一进气口的压力。
优选地，在所述步骤S4中，通过一气囊检测所述第三出气口的压力。
优选地，在所述步骤S1中，还包括：
将一第二密封元件设置在所述密封腔内，所述第二密封元件的尺寸小于所述密封腔的尺寸。
优选地，在所述步骤S1中，还包括：
将一第一密封元件设置在所述供气板与所述工作板之间；
将一第三密封元件设置在所述压板的下部。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明的一种用于液流电池材料的检测装置及其方法，结构简单，检测现象明显，操作简便；该装置不仅可用于离子膜的泄漏检测，同时可用于双极板-液流框一体板的检测；工作板上的密封槽长宽尺寸依据待测件尺寸而定，可有多个密封槽，使得装置适用于检测不同尺寸的待测件。
附图说明
图1为本发明的一个示意性实施例的检测装置的示意图。
图2是本发明的一个示意性实施例的供气板的示意图。
图3是本发明的一个示意性实施例的工作板的一视角的示意图。
图4是本发明的一个示意性实施例的工作板的另一视角的示意图。
图5是本发明的一个示意性实施例的压板的一视角的示意图。
图6是本发明的一个示意性实施例的压板的另一视角的示意图。
图7是本发明的一个示意性实施例的供气板、工作板与离子膜的俯视视角的示意图。
图8是本发明的一个示意性实施例的供气板、工作板与离子膜的侧视视角的示意图。
其中的附图标记为：底座10、供气板20、定位元件30、工作板40、压板50、传动装置60、固定架70、第一密封元件80、第二密封元件90、第三密封元件100、离子膜110、第一进气口21、第一出气口22、第二进气口41、第二出气口42、密封腔43、第三进气口51、第三出气口52。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
本发明的一个示意性实施例，如图1所示，一种用于液流电池材料的检测装置，包括底座10、供气板20、若干定位元件30、工作板40、压板50和传动装置60，供气板20设置在底座10的上部，定位元件30对称地设置在供气板20的上部，工作板40设置在供气板20的上部并位于定位元件30之间，压板50设置在工作板40的上部，传动装置60与压板50连接。
如图2所示，供气板20包括第一进气口21和第一出气口22，第一进气口21设置在供气板20的侧部，第一出气口22设置在供气板20的上部的中央，第一进气口21与第一出气口22连通。
进一步地，供气板20的尺寸小于底座10的尺寸，即供气板20的长与宽分别小于底座10的长与宽。
定位元件30至少为两个，定位元件30对称地设置在供气板20的上部。
进一步地，定位元件20设置在供气板20的对角处。
进一步地，定位元件20呈“∟”形。
如图3-4所示，工作板40包括第二进气口41、第二出气口42和密封腔43，第二进气口41设置在工作板40的下部的中央，密封腔43设置在工作板40的上部，第二出气口42设置在密封腔43内，第二进气口41和第二出气口42连通。
进一步地，工作板40小于供气板20的尺寸，即工作板40的长与宽分别小于供气板20的长与宽。
进一步地，工作板40通过定位元件30可拆卸地设置在供气板20的上部。
进一步地，第二进气口41与第一出气口22连通。
进一步地，密封腔43可以为若干个，相对应的，第二出气口42为若干个。
如图5所示，压板50包括第三进气口51和第三出气口52，第三进气口51设置在压板50的下部的中央，第三出气口52设置在压板50的侧部，第三进气口51与第三出气口52连通。
传动装置60垂直设置在压板50的上部的中央，传动装置60带动压板50进行直线往复运动。
进一步地，传动装置60为液压装置。
进一步地，为了对压板50的运动位置进行限位，检测装置还包括固定架70，固定架70设置在底座10的上部，固定架70有两竖杆和一横杆构成，两竖杆对称地设置在底座10的上部，并与底座10固定连接，横杆分别与两竖杆连接。
压板50设置在固定架70和底座10之间，即压板50位于横杆的下侧。
传动装置60垂直贯穿固定架70的上部设置，即传动装置60垂直贯穿横杆设置。
进一步地，为了提高检测装置的密封性，检测装置还包括第一密封元件80、第二密封元件90和第三密封元件100，第一密封元件80设置在供气板20和工作板40之间，第二密封元件90设置在密封腔43的内部，第三密封元件100设置在压板50的下部。
进一步地，第一密封元件80为框状，其中心有一圆孔。
进一步地，第二密封元件90为回形密封圈，其截面为矩形，通过卡槽压入形式放置工作板40上的密封腔43内。
进一步地，第三密封元件100为框状，其中心有一圆孔。
本发明的检测装置的检测方法，包括以下步骤：
步骤S1、将液流电池材料放置于工作板40上，液流电池材料的尺寸小于工作板40的尺寸且大于密封腔43的尺寸；
步骤S2、传动装置60带动压板50向液流电池材料的方向运动，使压板50覆盖液流电池材料；
步骤S3、供气装置通过第一进气口21向供气板20输送压缩空气；
步骤S4、检测第一进气口21的压力以及第三出气口52的压力，若第一进气口21的压力保持不变，第三出气口52的压力为零，则液流电池材料为合格品，反之，则液流电池材料为不合格品。
进一步地，在步骤S4中，通过压力表检测第一进气口21的压力。
进一步地，在步骤S4中，通过气囊检测第三出气口52的压力。
进一步地，在步骤S1中，还包括：
将第二密封元件90设置在密封腔43内，第二密封元件90的尺寸小于密封腔43的尺寸。
进一步地，在步骤S1中，还包括：
将第一密封元件80设置在供气板20与工作板40之间；
将第三密封元件100设置在压板50的下部。
本发明的优点在于，检测装置的结构简单，检测现象明显，操作简便；该装置不仅可用于离子膜的泄漏检测，同时可用于双极板-液流框一体板的检测；工作板上的密封槽长宽尺寸依据待测件尺寸而定，可有多个密封槽，使得装置适用于检测不同尺寸的待测件。
实施例2
本发明的一个具体实施例，用于检测液流电池的离子膜。
其检测步骤如下：
步骤S1、将第一密封元件80设置在供气板20与工作板40之间，将第二密封元件90设置在密封腔43内，将第三密封元件100设置在底板50的下部，将离子膜放置于工作板40上；
其中，离子膜的尺寸为400mm×400mm，工作板40的尺寸为800mm×800mm×10mm，密封槽43的尺寸为380mm×380mm×6mm×3mm，第二密封元件90的尺寸为5mm×5mm。
步骤S2、传动装置60带动压板50向离子膜的方向运动，使压板50覆盖离子膜。
步骤S3、供气装置通过第一进气口21向供气板20输送压缩空气；
其中，调节供气装置的压力表，使供气压力为0.05Mpa；
其中，供气装置为空气压缩机。
步骤S4、检测第一进气口21的压力以及第三出气口52的压力；
观察供气装置的压力表以及与第三出气口52连接的气囊；
当压力表的示数保持不变，且气囊未膨胀，则说明该离子膜为合格品，并将合格品放置在合格品区备用；
当压力表的示数变化，气囊膨胀，则说明该离子膜为不合格品，并将不合格品放置在不合格品区待处理。
实施例3
本发明的一个具体实施例，用于检测液流电池的双极板-液流框一体板。
其检测步骤如下：
步骤S1、将第一密封元件80设置在供气板20与工作板40之间，将第二密封元件90设置在密封腔43内，将第三密封元件100设置在底板50的下部，将双极板-液流框一体板放置于工作板40上；
其中，双极板-液流框一体板的尺寸为550mm×500mm，工作板40的尺寸为800mm×800mm×10mm，密封槽43的尺寸为530mm×480mm×6mm×3mm，第二密封元件90的尺寸为5mm×5mm。
步骤S2、传动装置60带动压板50向双极板-液流框一体板的方向运动，使压板50覆盖双极板-液流框一体板。
步骤S3、供气装置通过第一进气口21向供气板20输送压缩空气；
其中，调节供气装置的压力表，使供气压力为0.05Mpa；
其中，供气装置为空气压缩机。
步骤S4、检测第一进气口21的压力以及第三出气口52的压力；
观察供气装置的压力表以及与第三出气口52连接的气囊；
当压力表的示数保持不变，且气囊未膨胀，则说明该双极板-液流框一体板为合格品，并将合格品放置在合格品区备用；
当压力表的示数变化，气囊膨胀，则说明该双极板-液流框一体板为不合格品，并将不合格品放置在不合格品区待处理。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于液流电池材料的检测装置，其特征在于，包括：
底座；
供气板，所述供气板设置在所述底座的上部，所述供气板包括第一进气口和第一出气口，所述第一进气口设置在所述供气板的侧部，所述第一出气口设置在所述供气板的上部的中央，所述第一进气口与所述第一出气口连通；
至少两定位元件，两所述定位元件设置在所述供气板的上部，两所述定位元件对称设置；
工作板，所述工作板设置在所述供气板的上部，所述工作板位于两所述定位元件之间，所述工作板包括第二进气口、第二出气口和密封腔，所述第二进气口设置在所述工作板的下部的中央，所述密封腔设置在所述工作板的上部，所述第二出气口设置在所述密封腔内，所述第二进气口与所述第二出气口连通；
压板，所述压板设置在所述工作板的上部，所述压板包括第三进气口和第三出气口，所述第三进气口设置在所述压板的下部的中央，所述第三出气口设置在所述压板的侧部，所述第三进气口与所述第三出气口连通；
传动装置，所述传动装置与所述压板连接。
2.根据权利要求1所述的用于液流电池材料的检测装置，其特征在于，两所述定位元件呈对角设置。
3.根据权利要求1所述的用于液流电池材料的检测装置，其特征在于，还包括：
第一密封元件，所述第一密封元件设置在所述供气板和所述工作板之间；
第二密封元件，所述第二密封元件设置在所述密封腔内；
第三密封元件，所述第三密封元件设置在所述压板的下部。
4.根据权利要求1所述的用于液流电池材料的检测装置，其特征在于，所述密封腔为若干个，若干所述密封腔的尺寸不相同。
5.根据权利要求1所述的用于液流电池材料的检测装置，其特征在于，还包括：
固定架，所述固定架设置在所述底座的上部，所述传动装置垂直贯穿所述固定架设置，所述压板位于所述固定架与所述底座之间。
6.一种用于液流电池材料的检测方法，应用于如权利要求1～5所述的用于液流电池材料的检测装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、将一液流电池材料放置于所述工作板上，所述液流电池材料的尺寸小于所述工作板的尺寸且大于所述密封腔的尺寸；
步骤S2、所述传动装置带动所述压板向所述液流电池材料的方向运动，使所述压板覆盖所述液流电池材料；
步骤S3、一供气装置通过所述第一进气口向所述供气板输送压缩空气；
步骤S4、检测所述第一进气口的压力以及所述第三出气口的压力，若所述第一进气口的压力保持不变，所述第三出气口的压力为零，则所述液流电池材料为合格品，反之，则所述液流电池材料为不合格品。
7.根据权利要求6所述的用于液流电池材料的检测方法，其特征在于，在所述步骤S4中，通过一压力表检测所述第一进气口的压力。
8.根据权利要求6所述的用于液流电池材料的检测方法，其特征在于，在所述步骤S4中，通过一气囊检测所述第三出气口的压力。
9.根据权利要求6所述的用于液流电池材料的检测方法，其特征在于，在所述步骤S1中，还包括：
将一第二密封元件设置在所述密封腔内，所述第二密封元件的尺寸小于所述密封腔的尺寸。
10.根据权利要求9所述的用于液流电池材料的检测方法，其特征在于，在所述步骤S1中，还包括：
将一第一密封元件设置在所述供气板与所述工作板之间；
将一第三密封元件设置在所述压板的下部。
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