CN210108639U - 一种用于检测燃料电池双极板气密性的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于检测燃料电池双极板气密性的装置，所述装置包括：检测台、上夹板、下夹板、压板和气源等。本实用新型装置在检测时，通过上夹板和下夹板夹持固定待检测的双极板，然后压板下压，使双极板达到设定的装配压力，由设置在压板上的第一压力传感器检测确认，然后压板停止下压，气源向进气通道通气，使双极板内气体压力升高，当气压达到设定的工作压力，由设置在进气管上的第二压力传感器检测确认，气压的大小反应双极板实际工作时通入气体的压力，然后进行一段时间的保压，记录两个压力传感器检测到的压力值，如果压力没有明显下降，说明双极板气密性较好，如果压力下降明显，说明双极板气密性存在问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种用于检测燃料电池双极板气密性的装置。
背景技术
双极板是燃料电池关键部件，在质子交换膜燃料电池中起引导反应剂、冷却剂、反应产物、集流、导电等作用，其质量好坏直接影响电池性能与寿命。比如，公开号为CN107834086A的中国发明专利申请公开了一种燃料电池双极板，反应流场设计采用了漩涡式流道设计，每条反应流道从双极板一端的阳极反应物进口或阴极反应物进口处沿长度方向延伸，至双极板另一端后向宽度方向转向再延伸，再向长度方向转向再延伸，如此历经多次转向后，沿长度方向延伸至双极板的一端或另一端的阳极反应物出口或阴极反应物出口，多条反应流道构成漩涡式反应流场，当有流体燃料通过时，流体将会向相邻的反应流道进行扩散，同时温度向相邻的反应流道进行传导，从而使燃料电池双极板反应流场的流体浓度、温度保持均匀。
国内目前对于燃料电池研究主要集中在设计及材料选型，对于双极板性能检测研究较少、使用范围较窄且不够直观。
例如公开号为CN102087161A的中国发明专利公开了一种燃料电池双极板水腔气密性检测装置及检测方法，装置包括气源、减压阀、压力表、测试端板、压机和隔离夹板；测试上端板上设有与被测双极板水腔进出口连通的测试端板进出气孔和与被测双极板上定位孔对应的测试上端板定位孔，出气口端连接截止阀；进气孔与减压阀和气源连接，压力表连接在进气孔与减压阀之间；隔离夹板上设有隔离夹板进出气孔隔离夹板定位孔，定位销贯通定位孔；测试端板夹持测试双极板，置于压机的上模和下模之间。测试方法为向被测组件通入测试气体并保压，根据保压期间被测组件内压力的变化确定被测组件的气密性。
公开号为CN105572036A的中国发明专利公开了一种燃料电池胶线密封能力测试方法，包括不同组装力下测试、高低温循环测试和极限压力测试，步骤为：用待测试胶线组成单池，将单池置于万能实验机的平台和压头之间，将单池的氢气腔、空气腔和冷却液腔与气密性测试平台相连；在不同组装力下测试单池气密性；经过对单池冷却腔进行高低温循环后测试单池气密性；单池氢气腔、空气腔和冷却液腔不同气压下测试单池气密性；测试符合要求，则该胶线满足燃料电池密封要求。该专利研究密封胶线与双极板结合气密性检测，且专利多采用人工读数等方法，存在较大的人为主观因素影响，使用人力较多。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的不足，提供了一种用于检测燃料电池双极板气密性的装置。
一种用于检测燃料电池双极板气密性的装置，双极板的两端分别设有进气口，所述装置包括：
检测台；
设置在检测台上、用于夹持固定待检测双极板的上夹板和下夹板，所述上夹板具有在检测时向双极板的一端进气口通气的进气通道；
带有第一压力传感器、可上下升降压紧所述上夹板的压板；
通过进气管连接所述进气通道的气源，所述气源用于向所述进气通道提供压缩气体，所述进气管上设有检测气压的第二压力传感器。
优选的，所述双极板为多块，相邻两块双极板之间具有密封胶线。
优选的，所述双极板上设有固定通孔，所述上夹板和下夹板上相应设有固定孔，所述下夹板、双极板和上夹板通过与所述固定孔和固定通孔配合的定位销进行定位。
优选的，所述上夹板还设有在检测时连通双极板另一端进气口的出气通道，所述出气通道连接有出气管，所述出气管上设有截止阀。
优选的，所述压板的两侧固定设有丝杠螺母，所述装置还包括与所述丝杠螺母配合、驱动所述压板升降的丝杠。
更优选的，所述的装置，还包括控制系统，所述进气管上设有流量控制阀和流量传感器，所述丝杠由电机驱动；所述控制系统接收第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器的信号并控制所述流量控制阀和电机的运行。
本实用新型装置在检测时，通过上夹板和下夹板夹持固定待检测的双极板，然后压板下压，使双极板达到设定的装配压力，由设置在压板上的第一压力传感器检测确认，然后压板停止下压，气源向进气通道通气，使双极板内气体压力升高，当气压达到设定的工作压力，由设置在进气管上的第二压力传感器检测确认，气压的大小反应双极板实际工作时通入气体的压力，然后进行一段时间的保压，记录两个压力传感器检测到的压力值，如果压力没有明显下降，说明双极板气密性较好，如果压力下降明显，说明双极板气密性存在问题。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构示意图。
图2为双极板的结构示意图。
图3为上夹板的立体结构示意图。
图4为上夹板的平面结构示意图。
图5为图4中沿A-A方向的剖视图。
具体实施方式
如图1～5所示，一种用于检测燃料电池双极板气密性的装置，本申请装置用于对燃料电池双极板气密性进行检测。如图2所示，双极板1的两端分别设有进气口，用于进燃料和空气(或氧气)，双极板1的正反两面分别设有流道102，在组装成电池时，多块双极板1相互叠放，之间使用膜电极分隔开，双极板1之间还使用密封胶线进行密封。
如图1、3～5所示，本申请装置包括检测台2、上夹板3、下夹板4、压板5、气源6。上夹板3和下夹板4设置在检测台2上、用于夹持固定待检测双极板1，待检测的双极板1数量可以是1块，也可以是多块叠置，当待检测双极板1为多块时，相邻两块双极板1之间使用密封胶线，就像双极板1在组装成燃料电池时那样使用密封胶线密封。下夹板4的表面为一块平面，而上夹板3上具有在检测时向双极板1的一端进气口11通气的进气通道32，进气通道32包括开口位于上夹板3底面、与双极板1的进气口11配合的竖直段，以及开口位于上夹板3侧面、用于连接进气管7的水平段。上夹板3还设有在检测时连通双极板1另一端进气口11的出气通道33，出气通道33连接有出气管8，出气管8上设有截止阀81，在检测保压过程中截止阀81关闭，检测完成后，打开截止阀81进行放气泄压。出气通道33与进气通道32结构呈对称设置，在实际使用过程中可调换使用，仅在使用过程中与进气管7还是出气管8连接而进行区分命名。
进气管7与进气通道32连接，用于向进气通道32通入具有一定压力的气体，进气管7的输入端连接气源6，气源6可以是独立的压缩气瓶，也可以是车间统一供气的供气系统。进气管7上设有检测气压的第二压力传感器74。进气管7上还设有从靠近气源6一侧依次分布的减压阀71、流量控制阀72和流量传感器73。
为了在检测时保持双极板1和上夹板3、下夹板4位置的固定，双极板1上设有固定通孔13，上夹板3上相应设有固定孔31，下夹板4上也相应设有固定孔(图中未画出)，下夹4板、双极板1和上夹板3通过与固定孔和固定通孔13配合的定位销(图中未画出)进行定位。定位销可以是固定在检测台2表面，这样在检测时可依次将下夹板4、双极板1和上夹板3穿套定位在定位销上，当然，定位销不固定在检测台2上，而仅将上下夹板与双极板1之间定位也可以。
本申请装置还包括压板5，压板5可上下竖直升降，压住上夹板3，用于使上夹板3和下夹板4夹紧中间的双极板1。压板5上设有第一压力传感器51，可以检测压紧的力。压板5的两侧固定设有丝杠螺母52，本申请装置还包括分别与两个丝杠螺母52配合、驱动压板5升降的丝杠53。丝杠53由电机54驱动，电机驱动丝杠转动的传动过程为现有技术，本申请中不再赘述。电机54同时驱动两侧的两个丝杠53同步转动，然后驱动压板4上下升降。
本申请装置还包括控制系统，控制系统接收第一压力传感器51、第二压力传感器74、流量传感器73的信号并控制流量控制阀72和电机54的运行。
本实用新型装置在检测时，通过上夹板3和下夹板4夹持固定待检测的双极板1，控制系统控制电机54工作，驱动压板52下压，使双极板1达到设定的装配压力，由设置在压板5上的第一压力传感器51检测确认，然后压板5停止下压，气源6向进气通道32通气，使双极板1内气体压力升高，当气压达到设定的工作压力，由设置在进气管7上的第二压力传感器74检测确认，气压的大小反应双极板1实际工作时通入气体的压力，然后进行一段时间的保压，记录两个压力传感器检测到的压力值，如果压力没有明显下降，说明双极板1气密性较好，如果压力下降明显，说明双极板1气密性存在问题。
Claims (6)
1.一种用于检测燃料电池双极板气密性的装置，双极板的两端分别设有进气口，其特征在于，所述装置包括：
检测台；
设置在检测台上、用于夹持固定待检测双极板的上夹板和下夹板，所述上夹板具有在检测时向双极板的一端进气口通气的进气通道；
带有第一压力传感器、可上下升降压紧所述上夹板的压板；
通过进气管连接所述进气通道的气源，所述气源用于向所述进气通道提供压缩气体，所述进气管上设有检测气压的第二压力传感器。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双极板为多块，相邻两块双极板之间具有密封胶线。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双极板上设有固定通孔，所述上夹板和下夹板上相应设有固定孔，所述下夹板、双极板和上夹板通过与所述固定孔和固定通孔配合的定位销进行定位。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上夹板还设有在检测时连通双极板另一端进气口的出气通道，所述出气通道连接有出气管，所述出气管上设有截止阀。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压板的两侧固定设有丝杠螺母，所述装置还包括与所述丝杠螺母配合、驱动所述压板升降的丝杠。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括控制系统，所述进气管上设有流量控制阀和流量传感器，所述丝杠由电机驱动；所述控制系统接收第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器的信号并控制所述流量控制阀和电机的运行。
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Assignee: Zhejiang Tianneng Hydrogen Energy Technology Co.,Ltd. Assignor: TIANNENG BATTERY GROUP Co.,Ltd. Contract record no.: X2022330000396 Denomination of utility model: A device for detecting the air tightness of a fuel cell bipolar plate Granted publication date: 20200221 License type: Common License Record date: 20220810 |