CN203894005U - 一种燃料电池膜电极检漏模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种燃料电池膜电极检漏模具，所述检漏模具外型为方体结构，包括模具上板和模具下板，模具上板和模具下板配合压紧后内部形成密闭腔体；待检测燃料电池膜电极设置在模具上板和模具下板之间，将模具上板和模具下板之间的密闭腔体分割为独立的上腔体和下腔体；所述模具下板的侧壁上设置有进气孔，所述模具上板的侧壁上设置有出气孔，出气孔与气密检漏仪连接；所述模具上板内的均匀设置有至少3根防止膜电极变形的上板支撑脊，所述上板支撑脊的端部设置有缓冲垫层。本实用新型通过增加多个检漏模具，可以一次的检测多片膜电极的漏气性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池膜电极检漏模具。
背景技术
聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC）技术是利用氢能最高效的手段。燃料电池是将氢气的化学能直接转化为电能的装置，具有效率高、低噪音、零污染的优点，在当今的社会中扮演着越来越重要的角色。聚合物电解质膜燃料电池通常需要将多个单体电池通过串联的方式组装成电堆，主要构成部件有双极板、膜电极、端板和紧固件等，其中双极板和膜电极的漏气性决定着聚合物电解质膜燃料电池电堆的性能和寿命。因此如何方便快捷并且能够大规模的产业化检测膜电极漏气性非常重要。传统的膜电极检漏装置是由紧固螺栓和检漏模具放在一起，进行检漏，自动化程度不高，属于纯手工操作，浪费时间，效率低下，不利于聚合物电解质膜燃料电池产业化的发展。
公开号CN101174693公开了一种燃料电池膜电极及双极板漏气检测装置，为解决检测各类不同形状的平面或非平面材料的漏气性能，采用的技术手段是将带有四根导轨的上下可移动气压仓设计为可更换的，根据不同形状的平面或非平面材料更换不同的气压仓。另外为了让被测量样品的表面受压均匀，在装置中设置了一个具有格网结构的气压缓冲仓。该公开文件公开的这些技术手段只能对膜电极抽样进行单独检测，无法实现规模化地对多个膜电极进行检测。
公开号CN101069316公开了一种燃料电池系统及其漏气检查方法，该公开内容的主要目地是为了在检测完燃料电池气密性后，不让检查气体混入燃料电池内，与燃料气体混合，降低燃料电池的性能。该文件为了达到这一目的采用了多种技术手段：在向燃料电池系统供给反应气体的流路中形成不包含燃料电池的封闭空间； 在检查气体排出系统中设置有降压机构，用于将检查气体降压到规定压力下；在检查气体排出系统中设置有用于回收检查气体的回收机构。该文件的公开并没有解决如何对燃料电池的膜电极气密性快速的检漏，并且结构比较复杂，需要大量的手工操作，效率比较低。
公开号 CN202379140U公开了一种包装瓶的检漏机，属于对包装瓶气密性检查的领域，要解决的技术问题是提供一种能够检测包装瓶是否泄漏的包装瓶检漏机，为了解决这一问题，该文件公开的方案是将包装瓶密封分割成瓶内密封空腔和瓶外密封空腔，然后对瓶内加压，并将瓶外空气抽出形成真空状态，通过真空压差检测装置是确定包装瓶是否有泄漏。该文件公开内容检测气压差的方式来检测产品的气密性，但是并不能同时对多个产品进行检漏，同时膜电极属于平面材料，公开内容中也没有对平面产品的气密性检测做出任何技术启示。
综上，现在的膜电极检漏装置仅能将检漏装置和单个膜电极放在一起单独进行检漏，自动化程度不高，需要大量手工操作，浪费时间，效率低下，不利于燃料电池产业化的发展。
实用新型内容
实用新型目的： 本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够一次性同时检测多片膜电极的快速定位的聚合物电解质膜燃料电池膜电极检漏模具。
技术方案： 本实用新型所述燃料电池膜电极检漏模具，所述检漏模具外型为方体结构，包括模具上板和模具下板，模具上板和模具下板配合压紧后内部形成密闭腔体；待检测燃料电池膜电极设置在模具上板和模具下板之间，将模具上板和模具下板之间的密闭腔体分割为独立的上腔体和下腔体；所述模具下板的侧壁上设置有进气孔，所述模具上板的侧壁上设置有出气孔，出气孔与气密检漏仪连接；所述模具上板内的均匀设置有至少3根防止膜电极变形的上板支撑脊，所述上板支撑脊的端部设置有缓冲垫层。
工作时，气体由进气孔进入检漏模具的下腔体，随着下腔体气压的增大，如果膜电极漏气，检漏模具上腔体内的气压也会随之增大，气体就会通过检漏模具出气孔进入气密检漏仪测出膜电极的漏气率。将待检膜电极放置在模具的上下板之间，这样可以通过增加多个检漏模具一次性同时检测多片膜电极，提高工作效率。气体由检漏模具进气孔进入检漏模具的下腔体，随着气体压力的增大，膜电极会有形变，如果膜电极形变过大，具有如下危害：1、会使本来合格的膜电极由于形变造成损伤漏气，影响检漏结果；2、由于膜电极的形变过大，导致气体扩散层（GDL）破裂，不但影响膜电极的检漏结果，而且会造成膜电极的寿命锐减，更严重的情况，造成膜电极报废。因此在模具上板内的中部设置上板支撑脊，防止膜电极变形；在上板支撑脊的端部设置有缓冲垫层，防止膜电极在形变过程中由于上板支撑脊过硬导致膜电极两侧的GDL，由于气体压力作用造成GDL表面有裂痕，而造成MEA损伤或报废。
作为优选，所述模具下板内的均匀设置有至少1根防止膜电极变形的下板支撑脊，所述下板支撑脊的端部设置有缓冲垫层。
作为优选，所述模具上板和模具下板的内壁接口处分别设置有台阶面，上下台阶面共同构成与膜电极边缘匹配的凹槽，待检测膜电极的四周设置在所述凹槽中，便于膜电极的快速定位。模具上板和模具下板设置成与膜电极边缘匹配的凹槽可以使膜电极与模具之间更加的贴合，不留下空隙。
作为优选，所述凹槽中设置有密封垫。在凹槽中设置密封垫可以保证下腔体和上腔体之间的气密性，不会在检测中让气体从凹槽处通过，影响检测的结果。
有益效果： （1）本实用新型检漏模具可多个叠加放置在紧固装置内，一次检测多片膜电极的漏气性；（2）本实用新型在模具上板内的中部设置有防止膜电极变形的上板支撑脊，上板支撑脊的端部设置有缓冲垫层，可以有效的防止在检漏过程中膜电极发生形变，导致膜电极损坏；（3）本实用新型在将模具上板和模具下板的内壁接口处设置成与膜电极边缘匹配的凹槽，便于膜电极的快速定位，凹槽可以设置有密封垫，可以保证检漏模具上下腔体之间完全独立，使膜电极的检漏数据更加准确。
附图说明
图1为本实用新型实施例1检漏模具结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：一种燃料电池膜电极检漏模具，如图1所示，所述检漏模具外型为方体结构，包括模具上板2和模具下板1，模具上板2和模具下板1配合压紧后内部形成密闭腔体；待检测燃料电池膜电极10设置在模具上板2和模具下板1之间，将模具上板2和模具下板1之间的密闭腔体分割为独立的上腔体5和下腔体7；所述模具下板1的侧壁上设置有进气孔6，所述模具上板2的侧壁上设置有出气孔9，出气孔9与气密检漏仪连接；所述模具上板2内的均匀设置有至少3根防止膜电极变形的上板支撑4，所述上板支撑脊4的端部设置有缓冲垫层11；所述模具下板1内的均匀设置有至少1根防止膜电极变形的下板支撑脊3，所述下板支撑脊3的端部设置有缓冲垫层11。所述模具上板2和模具下板1的内壁接口处分别设置有台阶面，上下台阶面共同构成与膜电极边缘匹配的凹槽，待检测膜电极的四周设置在所述凹槽中，所述凹槽中设置有密封垫8。
具体工作过程：将待检膜电极10放入检漏模具中，由进气孔6向检漏模具内充入气体至设定压力，将检漏模具出气孔9连接到气密检漏仪，经过一定时间读出膜电极的漏气率。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (4)
1.一种燃料电池膜电极检漏模具，其特征在于：所述检漏模具外型为方体结构，包括模具上板和模具下板，模具上板和模具下板配合压紧后内部形成密闭腔体；待检测燃料电池膜电极设置在模具上板和模具下板之间，将模具上板和模具下板之间的密闭腔体分割为独立的上腔体和下腔体；所述模具下板的侧壁上设置有进气孔，所述模具上板的侧壁上设置有出气孔，出气孔与气密检漏仪连接；所述模具上板内的均匀设置有至少3根防止膜电极变形的上板支撑脊，所述上板支撑脊的端部设置有缓冲垫层。
2.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极检漏模具，其特征在于：所述模具下板内的均匀设置有至少1根防止膜电极变形的下板支撑脊，所述下板支撑脊的端部设置有缓冲垫层。
3.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极检漏模具，其特征在于：所述模具上板和模具下板的内壁接口处分别设置有台阶面，上下台阶面共同构成与膜电极边缘匹配的凹槽，待检测膜电极的四周设置在所述凹槽中。
4.根据权利要求3所述的燃料电池膜电极检漏模具，其特征在于：所述凹槽中设置有密封垫。
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| CN107543942A (zh) * | 2017-08-18 | 2018-01-05 | 浙江科技学院（浙江中德科技促进中心） | 膜电极的测试夹具以及测试方法 |
| CN108281719A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-07-13 | 上海神力科技有限公司 | 一种石墨双极板气密性检测装置 |
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