CN208488226U - 一种燃料电池金属双极板测漏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种燃料电池金属双极板测漏装置，所述测漏装置包括测漏装置主体与所述测漏装置主体通过软管连接的抽真空装置，所述测漏装置主体从上至下依次为加压装置、压力传感器和双极板固定台。本实用新型的测漏装置的双极板固定台与加压装置之间通过弹簧复位和限位装置，配合使用压敏箔，能够简便快捷地使被测双极板处于恒定压力环境中，确保测量结果的准确性。与现有技术相比，本实用新型装置结构合理、构造简单，效率高，且效果直观，可以迅速且直观的判断双极板的密封性。

Description

一种燃料电池金属双极板测漏装置

技术领域

本实用新型涉及新能源电池领域，更具体地，涉及一种燃料电池金属双极板测漏装置。

背景技术

氢燃料电池金属双极板在运行过程中起着传输燃料气、氧化剂和散热的作用，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，冷却剂一般为水和乙二醇。其中，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。同时双极板燃料气、氧化剂和冷却剂三个导通部分任意一个部分有漏气也都会直接影响电堆的发电效率、性能及安全性，因此如何快速检定双极板的密封性是十分关键。

现有的测漏装置中为了很好地固定被测双极板，通常采用多个螺母将被测双极板固定连接至测漏装置中，然后将其置于水中进行检测，这种方式测量时间较长，效率较低，且拆装工序复杂，无法准确模拟实际工况；由于需在水中进行检测，导致工作环境杂乱，且效果不直观。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种燃料电池金属双极板测漏装置，该装置结构简单、效率较高，而且效果直观，可以快速、直观的判断双极板燃料气、氧化剂和冷却剂三个导通部分的密封性。

采用的技术方案如下：

一种燃料电池金属双极板测漏装置，包括测漏装置主体与所述测漏装置主体通过软管连接的抽真空装置，所述抽真空装置与测漏装置主体连接的软管上还设有真空表和球阀；

所述测漏装置主体从上至下依次为加压装置、压敏箔和双极板固定台，所述双极板固定台用于固定被测双极板，所述加压装置用于给被测双极板施加压力；

所述压敏箔置于被测双极板上，用于在受到加压装置施加的压力而产生对应的压力信号，所述压敏箔上还连接有数据处理装置；所述数据处理装置用于采集压敏箔产生的压力信号，并根据采集的压力信号产生对应的压强值；

所述双极板固定台与所述加压装置通过弹性连接，所述双极板固定台与所述加压装置之间还设置有限位装置。

进一步地，所述数据处理装置包括压强值产生单元，所述压强值产生单元用于采集压敏箔产生的压力信号，并根据采集的压力信号产生对应的压强值。

更进一步地，所述数据处理装置上还连接有显示装置，所述显示装置用于显示压强值产生单元产生的压强值。

进一步地，所述加压装置通过固定板固定到需要加载的测漏装置主体中，所述加压装置上还连接有压力表，用于实时显示施加的压力值。

进一步地，所述被测双极板上分别设有燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口，三个通道口相互独立，并通过双极板上的密封圈实现不同介质间的互相隔离；所述冷却剂通道口设置于燃料气通道口和氧化剂通道口之间；所述软管均设有与燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口密封连通的快速接头。

进一步地，所述抽真空装置上至少连接有三根软管，通过快速接头同时与燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口连接。

进一步地，所述数据处理装置为单片机或计算机。

进一步地，所述限位装置为指定高度的限位块，所述限位装置通过螺母固定在双极板固定台上。

进一步地，所述抽真空装置为真空泵。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的测漏装置结构合理、构造简单，效率高，且效果直观，可以迅速且直观的判断双极板的密封性，工作环境清洁，工装制造成本低，操作简便，适合重复部件的连续检测。

本实用新型的测漏装置的双极板固定台与加压装置之间通过弹簧复位和限位装置，配合使用压敏箔，能够简便快捷地使被测双极板的密封圈模拟实际工况所受的压力，确保测量结果的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1测漏装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1测漏装置的局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例1测漏装置的局部结构示意图；

其中，1-测漏装置主体，11-真空表一，12-真空表二，13-真空表三，21-球阀一，22-球阀二，23-球阀三，2-抽真空装置，3-加压装置，31-固定板，4-压力传感器，41-数据处理装置，401-压强值产生单元，402-显示装置，5-被测双极板，6-双极板固定台，7-固定装置，8-弹簧，9-限位装置。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制本实用新型的保护范围。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1

如图1~3所示，本实施例提供一种燃料电池金属双极板测漏装置，包括测漏装置主体1与测漏装置主体通过软管连接的抽真空装置2。其中，测漏装置主体1从上至下依次为加压装置3、压敏箔4和双极板固定台6，双极板固定台6用于固定被测双极板5。

被测双极板5分别设有燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口，三个通道口相互独立，并通过双极板上的密封圈实现不同介质间的互相隔离；冷却剂通道口设置于燃料气通道口和氧化剂通道口之间，燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口通过软管连通抽真空装置与测漏装置主体，本实施例中与燃料气通道口连接的软管为L1，与冷却剂通道口连接的软管为L2，与氧化剂通道口连接的软管为L3；燃料气通道口、氧化剂通道口或冷却剂通道口可以为很多个细小出/进口组成，相对应的，软管均设有与这很多个细小出/进口相对应的快速接头，软管通过快速接头与这些出/进口密封连通，同时可实现快速拔插，提高测试效率。

双极板固定台6上设有用来固定双极板的固定装置7，用来确保双极板的密封圈在有效工作区域，固定装置7可以为固定双极板密封区外四个角的定位装置，也可以为任何可将双极板固定的装置，但是该装置与双极板的固定位置不能位于活性区，本实施例的固定装置优选为定位销。双极板固定台6与加压装置3通过弹性连接，本实施例优选为采用弹簧8复位连接；双极板固定台6与加压装置3之间还设置有限位装置9，本实施例的限位装置9优选为合适高度的限位块，限位装置9通过螺母固定在双极板固定台6上，限位块数量为2~4块，本实施例优选为2块；本实施例提供的测漏装置的双极板固定台与加压装置之间通过弹簧复位和限位装置，配合使用压敏箔，能够简便快捷地使被测双极板处于恒定压力环境中，确保测量结果的准确性。

加压装置3通过固定板31固定到需要加载的测漏装置主体1中，用于给被测双极板5施加压力；加压装置3上还连接有压力表（附图中未示出），用于显示施加的压力值；被测双极板与双极板固定台6、固定板31在加压装置3作用下密封贴合后，形成燃料气、氧化剂、冷却剂三个独立回路。

压敏箔4置于被测双极板5上，用于在受到加压装置3施加的压力而产生对应的压力信号，本实施例中优选压敏箔4为薄膜状，压敏箔4上还连接有数据处理装置41。

数据处理装置41包括压强值产生单元401，压强值产生单元用于采集压敏箔产生的压力信号，并根据采集的压力信号产生对应的压强值；数据处理装置41上还可设置有显示装置402，用于显示压强值产生单元产生的压强值。数据处理装置可以为单片机或计算机，本实施例优选为单片机。

抽真空装置2上至少连接有三根软管，通过快速接头同时与燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口连接，本实施例中优选为三根软管，三根软管通过四通快速接头连接抽真空装置2与测漏装置主体1，抽真空装置2与测漏装置主体1连接的软管上还可设有真空表和球阀，本实施例的抽真空装置2优选为真空泵，本实施例中真空泵通过四通快速接头伸出三根软管L4、L5、L6。

本实施例装置用于燃料电池金属双极板测漏的测试方法具体如下：

需作具体说明为：外漏是指燃料气、氧化剂和冷却剂对电堆外部的渗漏，内漏是指燃料气通道、氧化剂通道与冷却剂通道之间的渗漏。

其中，本实施例装置适合对金属双极板进行外漏测试，具体方法为：

调试测漏装置主体后，燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口加压后自然封闭，分别将软管L1与软管L4连接，软管L2与软管L5连接，软管L3与软管L6连接，软管L1、L2、L3上的真空表分别为真空表一11、真空表二12和真空表三13，软管L1、L2、L3上的球阀分别为球阀一21、球阀二22和球阀三23，打开球阀一、二、三，开动真空泵，抽取真空至1 KPa，然后关闭球阀一、二、三，保压20 s后观察真空表一、二、三的指针是否变化，若三个真空表的指针均不动，则表明双极板无外漏。

本实施例装置适合对金属双极板进行外漏测试，具体方法为：

1）调试测漏装置主体后，燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口加压后自然封闭，将软管L1与软管L4连接，断开软管L2与软管L5、软管L3与软管L6的连接，打开球阀二、三，开动真空泵，抽取真空至1 KPa，保压20 s后观察真空表一的指针是否变化，若真空表的指针不动，则表明燃料气通道无内漏；

2）调试测漏装置主体后，燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口加压后自然封闭，将软管L2与软管L5连接，断开软管L1与软管L4、软管L3与软管L6的连接，打开球阀一、三，开动真空泵，抽取真空至1 KPa，保压20 s后观察真空表二的指针是否变化，若真空表的指针不动，则表明冷却剂通道无内漏；

3）调试测漏装置主体后，燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口加压后自然封闭，将软管L3与软管L6连接，断开软管L1与软管L4、软管L2与软管L5的连接，打开球阀一、二，开动真空泵，抽取真空至1 KPa，保压20 s后观察真空表三的指针是否变化，若真空表的指针不动，则表明氧化剂通道无内漏。

其中，上述调试测漏装置主体的操作步骤如下：

S1.取下限位块，将压敏箔置于被测双极板上，利用加压装置缓慢加载，直至显示装置显示压强为1 MPa，记录双极板固定台与加压装置之间的距离以及加压装置的压力读数；

S2.卸载后取出压敏箔，根据步骤S1中双极板固定台与加压装置之间的距离，选择合适高度的限位块；

S3.利用加压装置缓慢加载至步骤S1中加压装置的压力读数并保持恒定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料电池金属双极板测漏装置，其特征在于，包括测漏装置主体与所述测漏装置主体通过软管连接的抽真空装置，所述抽真空装置与测漏装置主体连接的软管上还设有真空表和球阀；

所述测漏装置主体从上至下依次为加压装置、压敏箔和双极板固定台，所述双极板固定台用于固定被测双极板，所述加压装置用于给被测双极板施加压力；

所述压敏箔置于被测双极板上，用于在受到加压装置施加的压力而产生对应的压力信号，所述压敏箔上还连接有数据处理装置；所述数据处理装置用于采集压敏箔产生的压力信号，并根据采集的压力信号产生对应的压强值；

所述双极板固定台与所述加压装置通过弹性连接，所述双极板固定台与所述加压装置之间还设置有限位装置。

2.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板测漏装置，其特征在于，所述数据处理装置包括压强值产生单元，所述压强值产生单元用于采集压敏箔产生的压力信号，并根据采集的压力信号产生对应的压强值。

3.根据权利要求2所述的燃料电池金属双极板测漏装置，其特征在于，所述数据处理装置上还连接有显示装置，所述显示装置用于显示压强值产生单元产生的压强值。

4.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板测漏装置，其特征在于，所述加压装置通过固定板固定到需要加载的测漏装置主体中，所述加压装置上还连接有压力表，用于实时显示施加的压力值。

5.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板测漏装置，其特征在于，所述被测双极板上分别设有燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口，三个通道口相互独立，并通过双极板上的密封圈实现不同介质间的互相隔离；所述冷却剂通道口设置于燃料气通道口和氧化剂通道口之间；所述软管均设有与燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口密封连通的快速接头。

6.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板测漏装置，其特征在于，所述抽真空装置上至少连接有三根软管，通过快速接头同时与燃料气通道口、氧化剂通道口和冷却剂通道口连接。

7.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板测漏装置，其特征在于，所述双极板固定台上设有用来固定双极板的固定装置，用来确保双极板的密封圈在有效工作区域。

8.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板测漏装置，其特征在于，所述数据处理装置为单片机或计算机。

9.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板测漏装置，其特征在于，所述限位装置为指定高度的限位块，所述限位装置通过螺母固定在双极板固定台上。

10.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板测漏装置，其特征在于，所述抽真空装置为真空泵。