CN211017262U - 一种电堆组装模块检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电堆组装模块检测装置。本实用新型的一种电堆组装模块检测装置，包括检测工作台和气密性检测机构，所述气密性检测机构包括支架、压紧组件和气密性检测仪，所述电堆组装模块放置在所述检测工作台上，所述支架竖直架设在所述检测工作台上，所述压紧组件可滑动的设置在所述支架上且位于所述电堆组装模块正上方，所述压紧组件上设有贯穿其的注气孔，所述气密性检测仪的注气头固定安装在所述压紧组件上与所述注气孔相连通且位于所述注气孔的正下方，以使得所述压紧组件滑动至与所述端板压紧贴合时，所述注气头插入所述电堆的进气口中。本实用新型的一种电堆组装模块检测装置，结构简单，操作方便，密封性好，检测效率高。

Description

一种电堆组装模块检测装置

技术领域

本实用新型涉及质子交换膜燃料电池技术领域，尤其涉及一种电堆组装模块检测装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池是由多个单电池串联层叠而成，通过内定位螺杆或者卡条紧固。组成燃料电池电堆。电堆工作时，氢气和氧气分别由进口进入，经过电堆主通道分配至各单电池双极板，双极板导流均匀分配给电极，通过扩散层与催化剂接触而发生电化学反应。叠合时必须保证各个极板相互压紧防止漏气，并确保各个极板的气体主通道对正，以便氢气和氧气能够顺利到达燃料电池的每一节单电池。燃料电池的装堆质量与电池产品的性能息息相关，每一个单电池在组装时候如果没有良好的定位装置，组装时存在错位，都将导致燃料电池电堆受力不均，将影响电堆的密封性能.接触性能传质性能，最终影响电池的输出特性。

现在一般是通过人工或者半自动化对电堆进行装配，在安装台上通过人工堆叠放好双极板与膜电极以及安装板等部件，借助定位装置保证各物料在层叠时候的对其。但是锁紧螺母时，锁紧顺序是独立完成的，导致锁紧有先后顺序以及锁紧差异，最终的紧固难以控制平衡，导致端板上下不能均匀下压，电堆内部双极板与膜电极直接的相互压力也难以均衡；而双极板等原材料都存在加工误差，最终装配时加工误差会累积，使得电堆内部各处受力不均匀程度累积增加。当电堆内部有些区域接触压力过大，容易使双极板变形，其所制得的质子交换膜燃料电池也因此而失效损坏；当电堆内部有些区域接触压力过小，双极板等部件之间会存在间隙，且燃料电池密封不牢固，从而引起氢气氧气互窜，另外膜电极与双极板的接触电阻也会因此急剧增加，电池内部电阻变大，最终影响整个燃料电池的性能。

所以在对电堆进行装配构成电堆组装模块后，需要对其气密性进行检测现有技术中的很多气密性检测装置结构复杂，操作麻烦。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种结构简单，操作方便的电堆组装模块检测装置。

本实用新型的一种电堆组装模块检测装置，所述电堆组装模块包括端板、底板、电堆和螺栓，所述电堆通过螺栓组装于所述端板和所述底板之间，包括检测工作台和气密性检测机构，所述气密性检测机构包括支架、压紧组件和气密性检测仪，所述电堆组装模块放置在所述检测工作台上，所述支架竖直架设在所述检测工作台上，所述压紧组件可滑动的设置在所述支架上且位于所述电堆组装模块正上方，所述压紧组件上设有贯穿其的注气孔，所述气密性检测仪的注气头固定安装在所述压紧组件上与所述注气孔相连通且位于所述注气孔的正下方，以使得所述压紧组件滑动至与所述端板压紧贴合时，所述注气头插入所述电堆的进气口中。

优选的，所述压紧组件包括压板件和第一驱动件，所述压板件可上下滑动的设置在所述支架上，所述第一驱动件驱动所述压板件上下滑动，以使得所述压板件压紧贴合所述端板，所述注气孔设置在所述压板件上。

优选的，所述压板件包括第一压板、第二压板和多个弹性件，多个所述弹性件间隔的设置在所述第一压板和第二压板之间，多个所述弹性件的一端均与所述第一压板连接固定，另一端均与所述第二压板连接固定，第一压板与所述第一驱动件传动连接，所述注气孔设置在所述第二压板上。

优选的，所述第一驱动件包括安装板和第一气缸，所述安装板固定设置在所述支架的顶端，所述第一气缸安装在所述安装板上，所述安装板上设有安装孔，所述第一气缸的驱动端由所述安装孔与所述第一压板连接固定。

优选的，所述弹性件为弹簧。

优选的，所述第二压板底部安装有一层优力胶。

优选的，还包括对所述电堆组装模块进行绝缘性检测的绝缘性检测机构。

优选的，所述绝缘性检测机构包括绝缘性检测仪和第二驱动件，所述绝缘性检测仪包括至少两个探头，至少两个所述探头分别设置在位于所述电堆组装模块的一侧的上端和下端，所述第二驱动件驱动至少两个所述探头运动以与所述电堆接触或分离。

优选的，所述绝缘性检测仪包括两个探头，所述第二驱动件包括两个第二气缸，所述探头与所述第二气缸一一对应的安装在所述第二气缸的驱动端。

优选的，一个所述第二气缸安装所述第二压板上，另一个第二气缸安装在所述检测工作台上。

本实用新型的一种电堆组装模块检测装置的气密性检测过程如下：压紧组件沿支架向下滑动已压紧贴合端板时，注气头插入电堆的进气口，气密性检测仪的注气头通过管路对电堆内部注入一定压力的气体，静置一段时间后使其压力达到稳定，然后断开压缩空气供给，经过既定的测量时间后，测量电堆内部压力变化，如果存在泄漏，气密性检测仪的传感器检测的压力会下降，此时排出气体，断开电堆与气密性检测仪的连接，将电堆移栽至NG返修工位，电堆进行返修；如果电堆没有泄漏，排出电堆内部气体，断开电堆与气密性检测仪的连接，电堆可以通过流水线线体流转至下一个工序。

本实用新型的一种电堆组装模块检测装置，在将放置在检测工作台且位于压紧组件正下方时，压紧组件沿支架向下滑动已压紧贴合端板时，注气头插入电堆的进气口，注气头与电堆的进气口两者之间具有很好的的密封性，同时压紧组件和端板之间也具有很好的密封性，这样可以保证在气密性检测过程时，气体除了电堆本身的气密性问题发生泄漏外，不会在其他的地方发生泄露，而使得检测结果不准确。

本实用新型的一种电堆组装模块检测装置，结构简单，操作方便，密封性好，检测效率高。

附图说明

图1为本实用新型的一种电堆组装模块检测装置的结构示意图。

11-电堆组装模块；111-端板；112-底板；113-电堆；114-螺栓；12-检测工作台；13-气密性检测机构；14-支架；15-压紧组件；15a-注气孔；151-压板件；152-第一驱动件；153-第一压板；154-第二压板；155-弹性件；156-安装板；156a-安装孔；157-第一气缸；158-优力胶；16-气密性检测仪；161-注气头；17-绝缘性检测机构；171-绝缘性检测仪；172-第二驱动件；173-探头；174-第二气缸。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本实用新型的一种电堆组装模块检测装置，电堆组装模块11包括端板111、底板112、电堆113和螺栓114，电堆113通过螺栓114组装于端板111和底板112之间，包括检测工作台12和气密性检测机构13，气密性检测机构13包括支架14、压紧组件15和气密性检测仪16，电堆组装模块11放置在检测工作台12上，支架14竖直架设在检测工作台12上，压紧组件15可滑动的设置在支架14上且位于电堆组装模块11正上方，压紧组件15上设有贯穿其的注气孔15a，气密性检测仪16的注气头161固定安装在压紧组件15上与注气孔15a相连通且位于注气孔15a的正下方，以使得压紧组件15滑动至与端板111压紧贴合时，注气头161插入电堆113的进气口中。

本实用新型的一种电堆组装模块检测装置的气密性检测过程如下：压紧组件15沿支架14向下滑动已压紧贴合端板111时，注气头161插入电堆组装模块11的进气口，气密性检测仪16的注气头161通过管路对电堆组装模块11内部注入一定压力的气体，静置一段时间后使其压力达到稳定，然后断开压缩空气供给，经过既定的测量时间后，测量电堆组装模块11内部压力变化，如果存在泄漏，气密性检测仪16的传感器检测的压力会下降，此时排出气体，断开电堆组装模块11与气密性检测仪16的连接，将电堆组装模块11移栽至NG返修工位，电堆组装模块11进行返修；如果电堆组装模块11没有泄漏，排出电堆组装模块11内部气体，断开电堆组装模块11与气密性检测仪16的连接，电堆组装模块11可以通过流水线线体流转至下一个工序。

本实用新型的一种电堆组装模块检测装置，在将电堆组装模块11放置在检测工作台12且位于压紧组件15正下方时，压紧组件15沿支架14向下滑动已压紧贴合端板111时，注气头161插入电堆组装模块11的进气口，注气头161与电堆组装模块11的进气口两者之间具有很好的的密封性，同时压紧组件15和端板111之间也具有很好的密封性，这样可以保证在气密性检测过程时，气体除了电堆组装模块11本身的气密性问题发生泄漏外，不会在其他的地方发生泄露，而使得检测结果不准确。

本实用新型的一种电堆组装模块检测装置，结构简单，操作方便，密封性好，检测效率高。

压紧组件15的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，述压紧组件15可以包括压板件151和第一驱动件152，压板件151可上下滑动的设置在支架14上，第一驱动件152驱动压板件151上下滑动，以使得压板件151压紧贴合端板111，注气孔15a设置在压板件151上。气密性检测仪16的注气头161由注气孔15a与电堆组装模块11的进气口相连通，以向电堆组装模块11内注入一定体积的气体。

压板件151的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，压板件151可以包括第一压板153、第二压板154和多个弹性件155，多个弹性件155间隔的设置在第一压板153和第二压板154之间，多个弹性件155的一端均与第一压板153连接固定，另一端均与第二压板154连接固定，第一压板153与所述第一驱动件152传动连接，注气孔15a设置在第二压板154上。设置弹性件155是为了兼容多种电堆组装模块11，电堆组装模块11的高低变化通过弹性件155变形来吸收，避免因为行程变化气缸无法走满行程而对电堆组装模块11施加过大压力。在这里弹性件155的种类有多种，在这里不做限定，例如：可以为弹簧。

第一驱动件152的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，第一驱动件152可以包括安装板156和第一气缸157，安装板156固定设置在支架14的顶端，第一气缸157安装在安装板156上，安装板156上设有安装孔156a，第一气缸157的驱动端由安装孔156a与第一压板153连接固定。第一气缸157驱动所述第一压板153和第二压板154上下往返运动。

第二压板154底部可以安装有一层优力胶158。在第二压板154压紧贴合在端板111上时，优力胶158起到进一步的加强密封的作用。

优力胶158的厚度限定可以根据实际情况取的，在这里不做限定，在本实施例中，优力胶158的厚度可以为10-14mm。

还可以包括对电堆组装模块11进行绝缘性检测的绝缘性检测机构17。

绝缘性检测机构17的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，绝缘性检测机构17可以包括绝缘性检测仪171和第二驱动件172，绝缘性检测仪171包括至少两个探头173，至少两个探头173分别设置在位于电堆组装模块11的一侧的上端和下端，第二驱动件172驱动至少两个探头173运动以与电堆组装模块11接触或分离。

绝缘性检测仪171可以包括两个探头173，第二驱动件172包括两个第二气缸174，探头173与第二气缸174一一对应的安装在第二气缸174的驱动端。绝缘检测仪检测电堆组装模块11上2个点位，一个第二气缸174安装第二压板154上，另一个气缸安装在检测工作台12上，一个探头173安装在第二压板154上的第二气缸174上，由于第二气缸174上下位置与第二压板154一定，当第二压板154与端板111贴合压紧时，该探头173与电堆组装模块11上端面位置也相对一定，优力胶158变形在这里可忽略不计，另一个第二气缸174安装在检测工作台12上，非检测状态，探头173是不跟电堆组装模块11接触的，等需要检测的时候，两个第二气缸174同时驱动安装在其驱动端的探头173向电堆组装模块11运动，使得两个探头173均与电堆组装模块11的2个位点接触，进行检测其绝缘性，若电堆组装模块11绝缘检测符合要求，电堆组装模块11流转至下一个工位。

以上未涉及之处，适用于现有技术。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电堆组装模块检测装置，所述电堆组装模块(11)包括端板(111)、底板(112)、电堆(113)和螺栓(114)，所述电堆(113)通过螺栓(114)组装于所述端板(111)和所述底板(112)之间，其特征在于：包括检测工作台(12)和气密性检测机构(13)，所述气密性检测机构(13)包括支架(14)、压紧组件(15)和气密性检测仪(16)，所述电堆组装模块(11)放置在所述检测工作台(12)上，所述支架(14)竖直架设在所述检测工作台(12)上，所述压紧组件(15)可滑动的设置在所述支架(14)上且位于所述电堆组装模块(11)正上方，所述压紧组件(15)上设有贯穿其的注气孔(15a)，所述气密性检测仪(16)的注气头(161)固定安装在所述压紧组件(15)上与所述注气孔(15a)相连通且位于所述注气孔(15a)的正下方，以使得所述压紧组件(15)滑动至与所述端板(111)压紧贴合时，所述注气头(161)插入所述电堆(113)的进气口中。

2.如权利要求1所述的一种电堆组装模块检测装置，其特征在于：所述压紧组件(15)包括压板件(151)和第一驱动件(152)，所述压板件(151)可上下滑动的设置在所述支架(14)上，所述第一驱动件(152)驱动所述压板件(151)上下滑动，以使得所述压板件(151)压紧贴合所述端板(111)，所述注气孔(15a)设置在所述压板件(151)上。

3.如权利要求2所述的一种电堆组装模块检测装置，其特征在于：所述压板件(151)包括第一压板(153)、第二压板(154)和多个弹性件(155)，多个所述弹性件(155)间隔的设置在所述第一压板(153)和第二压板(154)之间，多个所述弹性件(155)的一端均与所述第一压板(153)连接固定，另一端均与所述第二压板(154)连接固定，第一压板(153)与所述第一驱动件(152)传动连接，所述注气孔(15a)设置在所述第二压板(154)上。

4.如权利要求3所述的一种电堆组装模块检测装置，其特征在于：所述第一驱动件(152)包括安装板(156)和第一气缸(157)，所述安装板(156)固定设置在所述支架(14)的顶端，所述第一气缸(157)安装在所述安装板(156) 上，所述安装板(156)上设有安装孔(156a)，所述第一气缸(157)的驱动端由所述安装孔(156a)与所述第一压板(153)连接固定。

5.如权利要求3所述的一种电堆组装模块检测装置，其特征在于：所述弹性件(155)为弹簧。

6.如权利要求4所述的一种电堆组装模块检测装置，其特征在于：所述第二压板(154)底部安装有一层优力胶(158)。

7.如权利要求3-6任一项所述的一种电堆组装模块检测装置，其特征在于：还包括对所述电堆组装模块(11)进行绝缘性检测的绝缘性检测机构(17)。

8.如权利要求7所述的一种电堆组装模块检测装置，其特征在于：所述绝缘性检测机构(17)包括绝缘性检测仪(171)和第二驱动件(172)，所述绝缘性检测仪(171)包括至少两个探头(173)，至少两个所述探头(173)分别设置在位于所述电堆组装模块(11)的一侧的上端和下端，所述第二驱动件(172)驱动至少两个所述探头(173)运动以与所述电堆(113)接触或分离。

9.如权利要求8所述的一种电堆组装模块检测装置，其特征在于：所述绝缘性检测仪(171)包括两个探头(173)，所述第二驱动件(172)包括两个第二气缸(174)，所述探头(173)与所述第二气缸(174)一一对应的安装在所述第二气缸(174)的驱动端。

10.如权利要求9所述的一种电堆组装模块检测装置，其特征在于：一个所述第二气缸(174)安装所述第二压板(154)上，另一个第二气缸(174)安装在所述检测工作台(12)上。

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