CN110849552A - 一种膜电极组件气密性检测方法及气密性检测装置 - Google Patents

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杜灵根
夏丰杰
方晓
余罡
詹明
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Abstract

本发明属于燃料电池气密性检测技术领域，公开了一种膜电极组件气密性检测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将夹具设置于膜电极组件的两侧，使得夹具与膜电极组件的两侧分别形成第一密封腔、第二密封腔；(2)向第一密封腔内注入一定压力的氦气或者氦气混合气；(3)将第二密封腔抽成真空；(4)对第二密封腔进行氦检，当读数大于指定值时，判定膜电极组件已泄露。本发明能精准的对膜电极组件的气密性进行检测。

Description

一种膜电极组件气密性检测方法及气密性检测装置
技术领域
本发明涉及燃料电池气密性检测技术领域，具体涉及一种膜电极组件气密性检测方法及气密性检测装置。
背景技术
目前膜电极组件气密性检测方法包括气压检漏法，气压检漏法通过在膜电极的一侧通入较大压力的气体，然后保压一段时间并检测压力值下降的方式对膜电极组件的气密性进行检测，这种检测方式存在缺陷，当膜电极组件存在微量泄露时，这种检测方式可能无法检测出微量的泄露，会影响检测结果的准确性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种膜电极组件气密性检测方法及气密性检测装置，解决现有技术中通过气压检漏法无法检测出膜电极组件微量泄露的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种膜电极组件气密性检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将夹具设置于膜电极组件的两侧，使得夹具与膜电极组件的两侧分别形成第一密封腔、第二密封腔；
(2)向第一密封腔内注入一定压力的氦气或者氦气混合气；
(3)将第二密封腔抽成真空；
(4)对第二密封腔进行氦检，当读数大于指定值时，判定膜电极组件已泄露。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：向膜电极组件的一侧注入含有一定压力的氦气或者氦气混合气，当膜电极组件有泄漏点时，氦气能经泄漏点进入第二密封腔，在检查器具的作用下，如果检查器具检测出氦气含量的数值大于一定值时，判定膜电极组件已泄露，能有效检测膜电极组件是否发生泄漏，且氦气检漏方法检测精度更高、检测速度也更快、检测花费的时间短，氦质谱检测仪能更灵敏的检测到氦气的存在。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种膜电极组件气密性检测方法，如图1、2所示，包括如下步骤：
(1)将夹具设置于膜电极组件c的两侧，使得夹具与膜电极组件c的两侧分别形成第一密封腔、第二密封腔；
(2)向第一密封腔内注入一定压力的氦气或者氦气混合气；
(3)将第二密封腔抽成真空；
(4)对第二密封腔进行氦检，当读数大于指定值时，判定膜电极组件c已泄露；
本发明还提供了一种膜电极组件气密性检测装置，其特征在于，包括：
第一夹具a，第一夹具a内部空心且一端开口；
第二夹具b，第二夹具b内部空心且一端开口，第二夹具b的开口端正对第一夹具a的开口端；
膜电极组件c，膜电极组件c设置于第一夹具a、第二夹具b之间，且膜电极组件c密封抵接于第一夹具a、第二夹具b的开口端，膜电极组件c与第一夹具a、第二夹具b分别形成有第一密封腔、第二密封腔；
进气组件d，进气组件d的出气端与所述第一密封腔相连通；
抽真空组件e，抽真空组件e与所述第二密封腔相连通，用于将所述第二密封腔抽成真空；
氦质谱检测仪f，氦质谱检测仪f的进气端与所述第二密封腔相连通。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明的具体制备方法进行详细说明。
实施例一：
一种膜电极组件气密性检测方法，如图1、2所示，包括如下步骤：
(1)将夹具设置于膜电极组件c的两侧，使得夹具与膜电极组件c的两侧分别形成第一密封腔、第二密封腔；
(2)向第一密封腔内注入一定压力的氦气或者氦气混合气；
(3)将第二密封腔抽成真空；
(4)对第二密封腔进行氦检，当读数大于指定值时，判定膜电极组件c已泄露；
(5)当检测到膜电极组件c泄露时，向第一密封腔内注入一定压力的氢气或者氢气混合气；
(6)通过红外成像仪对膜电极组件c的泄漏点进行定位检测。
优选的，所述步骤(3)中带动第二密封腔内的真空度的范围为10Pa～30Pa。
优选的，所述步骤(2)向第一密封腔内注入的气体是氦气混合气，氦气混合气可以是氦气与氮气的混合物、氦气与二氧化碳的混合物等。
实施例二：
实施例二与实施例一的相同之处不再阐述，实施例二与实施例一的不同之处在于，所述膜电极组件气密性检测方法还包括如下步骤：(7)对检测工位进行气体吹扫。
实施例三：
本发明还提供了一种膜电极组件气密性检测装置，如图2所示，包括第一夹具a、第二夹具b、膜电极组件c、进气组件d、抽真空组件e、氦质谱检测仪f、红外成像仪g，第一夹具a内部空心且一端开口。
第二夹具b内部空心且一端开口，第二夹具b的开口端正对第一夹具a的开口端。
膜电极组件c设置于第一夹具a、第二夹具b之间，且膜电极组件c密封抵接于第一夹具a、第二夹具b的开口端，膜电极组件c与第一夹具a、第二夹具b分别形成有第一密封腔、第二密封腔。
进气组件d的出气端与所述第一密封腔相连通。
优选的，进气组件d包括第一进气管道d1、第一截止阀d2、第二进气管道d3、第二截止阀d4，第一进气管道d1的出气端与所述第一密封腔相连通，第一截止阀d2设置于第一进气管道d1，第二进气管道d3的出气端与所述第一密封腔相连通，第二截止阀d4设置于第二进气管道d3。
抽真空组件e与所述第二密封腔相连通，用于将所述第二密封腔抽成真空。
优选的，抽真空组件e包括真空泵e1、第二连通管道e2、单向阀e3，第二连通管道e2的一端与所述第二密封腔相连通、另一端与真空泵e1的进气端相连通，单向阀e3设置于第二连通管道e2。
氦质谱检测仪f的进气端与所述第二密封腔相连通。
通过设置氦质谱检测仪f，氦质谱检测仪f对氦气有较高的检测灵敏度，能发现泄漏的氦气，灵敏度高，能准确的检测膜电极组件c的气密性。
红外成像仪g的镜头相对膜电极组件c设置。
通过设置红外成像仪g并将第一密封腔内注入氢气，能检测到膜电极组件c的泄漏点，便于对膜电极组件c的泄漏原因进行分析。
本发明的具体工作流程：将膜电极组件c设置于带有密封胶的第一夹具a、第二夹具b之间，通过密封胶实现第一夹具a、第二夹具b与膜电极组件c之间间隙的密封；通过第一进气管道d1向第一夹具a与膜电极组件c围成的第一密封腔内注入氦气混合气，使得第一密封腔内的气体达到一定压力后停止注入并关闭第一截止阀d2；启动真空泵e1，将第二夹具b与膜电极组件c围成的第二密封腔抽成真空，保压一定时间后，通过氦质谱检测仪f对第二密封内的气体进行检测，如果检测到含有氦气，则判定膜电极组件c已泄露，然后通过第二进气管道d3向第一密封腔内注入含有一定压力的氢气混合气，然后关闭第二截止阀d4，通过红外成像仪g对膜电极组件c的泄漏点进行定位检测，氢气在泄漏点与空气中氧气发生电化学反应释放热量，根据膜电极组件c表面红外成像情况即可进行泄漏点定位检测；将第一夹具a、第二夹具b分开，然后取下膜电极组件c，对检测工位进行气体吹扫，防止残留的氦气影响下一次的检测，然后进行下一膜电极组件c的检测。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种膜电极组件气密性检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将夹具设置于膜电极组件的两侧，使得夹具与膜电极组件的两侧分别形成第一密封腔、第二密封腔；
(2)向第一密封腔内注入一定压力的氦气或者氦气混合气；
(3)将第二密封腔抽成真空；
(4)对第二密封腔进行氦检，当读数大于指定值时，判定膜电极组件已泄露。
2.根据权利要求1所述的膜电极组件气密性检测方法，其特征在于，所述膜电极组件气密性检测方法还包括如下步骤：
(5)当检测到膜电极组件泄露时，向第一密封腔内注入一定压力的氢气或者氢气混合气；
(6)通过红外成像仪对膜电极组件的泄漏点进行定位检测。
3.根据权利要求1所述的膜电极组件气密性检测方法，其特征在于，所述膜电极组件气密性检测方法还包括如下步骤：
(7)对检测工位进行气体吹扫。
4.根据权利要求1所述的膜电极组件气密性检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中带动第二密封腔内的真空度的范围为10Pa～60Pa。
5.一种膜电极组件气密性检测装置，其特征在于，包括：
第一夹具，所述第一夹具的内部空心且一端开口；
第二夹具，所述第二夹具的内部空心且一端开口，所述第二夹具的开口端正对所述第一夹具的开口端；
膜电极组件，所述膜电极组件设置于所述第一夹具、第二夹具之间，且所述膜电极组件密封抵接于所述第一夹具、第二夹具的开口端，所述膜电极组件与所述第一夹具、第二夹具分别形成有第一密封腔、第二密封腔；
进气组件，所述进气组件的出气端与所述第一密封腔相连通；
抽真空组件，所述抽真空组件与所述第二密封腔相连通，用于将所述第二密封腔抽成真空；
氦质谱检测仪，所述氦质谱检测仪的进气端与所述第二密封腔相连通。
6.根据权利要求5所述的膜电极组件气密性检测装置，其特征在于，所述进气组件包括第一进气管道、第一截止阀、第二进气管道、第二截止阀，所述第一进气管道的出气端与所述第一密封腔相连通，所述第一截止阀设置于所述第一进气管道，所述第二进气管道的出气端与所述第一密封腔相连通，所述第二截止阀设置于所述第二进气管道。
7.根据权利要求5所述的膜电极组件气密性检测装置，其特征在于，所述抽真空组件包括真空泵、第二连通管道、单向阀，所述第二连通管道的一端与所述第二密封腔相连通、另一端与所述真空泵的进气端相连通，所述单向阀设置于所述第二连通管道。
8.根据权利要求5所述的膜电极组件气密性检测装置，其特征在于，所述膜电极组件气密性检测装置还包括红外成像仪，所述红外成像仪的镜头相对所述膜电极组件设置。
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