CN213022176U - 一种电堆膜电极检漏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电堆膜电极检漏装置，用于对电堆膜电极板检漏，所述电堆膜电极板设置有第一腔室和两组第二腔室，所述第一腔室包括上腔室和下腔室，所述装置包括：真空箱、夹具、检漏管道、第一连接管道、第二连接管道、阀门组、检漏仪和用于对腔室抽真空的真空泵；所述检漏管道将所述真空箱内部与其中一组所述第二腔室、所述上腔室和所述下腔室连通；所述第二连接管道分别穿过所述夹具与所述下腔室和两组所述第二腔室连通；所述阀门组包括若干阀门控制所述第一连接管道、所述第二连接管道和所述检漏管道的通断。本实用新型的电堆膜电极检漏装置能够同时检测对多个腔室相对于多个腔室的内微漏以及多个腔室的外漏，能够快速膜电极板进行检漏。

Description

一种电堆膜电极检漏装置

技术领域

本实用新型涉及真空检漏技术领域，具体涉及一种电堆膜电极检漏装置。

背景技术

膜电极是质子交换膜燃料电池的“芯片”，是质子交换膜燃料电池发生电化学反应的场所，是燃料电池技术的核心环节。

膜电极板需对其进行检漏，以确保密封良好。检漏时，需要对空腔之间进行两两检内漏，再对这些空腔同时检外漏，现有设备需要对内腔逐个检漏，检漏效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种电堆膜电极检漏装置。

本实用新型的一个实施例提供一种电堆膜电极检漏装置，用于对电堆膜电极板检漏，所述电堆膜电极板设置有第一腔室和围绕所述第一腔室的若干第二腔室，所述第一腔室包括相互隔开的上腔室和下腔室，所述第二腔室包括A组第二腔室和B组第二腔室，在沿着围绕所述第一腔室的方向上，两组所述第二腔室相互间隔排列，所述电堆膜电极检漏装置包括：真空箱、夹具、检漏管道、第一连接管道、第二连接管道、阀门组、检漏仪和真空泵；

所述夹具设置于所述真空箱内，用于固定所述电堆膜电极板，并封闭所述第一腔室和第二腔室；

所述检漏管道穿过所述夹具将所述真空箱内部与所述B组第二腔室、所述上腔室和所述下腔室连通；

所述可检测介质源通过所述第一连接管道与第二连接管道连通，所述第二连接管道分别穿过所述夹具与所述下腔室和两组所述第二腔室连通；

所述阀门组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门，其中，所述第一阀门用于控制所述第一连接管道与所述下腔室的连通，所述第二阀门用于控制所述第一连接管道与所述A组第二腔室的连通，所述第三阀门用于控制所述第一连接管道与所述B组第二腔室的连通，所述第四阀门控制所述检漏管道与所述B组第二腔室的连通，所述第五阀门控制所述检漏管道与所述下腔室的连通；

所述检漏仪与所述真空箱内部连通，用于检测所述可检测介质源；

所述真空泵与所述第一连接管道连通。

相对于现有技术，本实用新型的电堆膜电极检漏装置能够同时检测对多个腔室相对于多个腔室的内微漏以及多个腔室的外漏，能够快速膜电极板进行检漏，提高了检漏效率。

进一步，所述电堆膜电极检漏装置还包括大漏检测气体源和压力测量装置；

所述大漏检测气体源与所述第一连接管道连通；

所述压力测量装置通过所述第二连接管道与所述第二腔室和所述下腔室连通。通过对电堆膜电极板的空腔充入设定压力的气体，用压力测量装置预先对工件各空腔进行压降法检测大漏，快速剔除明显不合格的工件，提高检测效率。

进一步，所述大漏检测气体源为干燥气体源或氮气源。干燥气体源或氮气源便于获取和排放。

进一步，所述压力测量装置设置有3个，3个所述压力测量装置通过所述第二连接管道分别与两组所述第二腔室连通和所述下腔室连通。一一对应的压力测量装置可以加快大漏检测速率。

进一步，所述第二连接管道包括主管道和3个分支管道，所述主管道与所述分支管道连接，3个所述分支管道分别穿过所述夹具与所述下腔室和两组所述第二腔连通；

所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门分别对应控制1个所述分支管道的通断。

进一步，所述夹具包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板用于夹住所述电堆膜电极板，并分别封闭所述第一腔室和所述第二腔室的两端开口；

所述第二连接管道穿过所述第一夹板与两组所述第二腔室和所述下腔室连通，所述检漏管道穿过所述第二夹板，将所述真空箱内部与所述B组第二腔室、所述上腔室和所述下腔室连通。

相对于现有技术，本实用新型的电堆膜电极检漏装置能够同时检测对多个腔室相对于多个腔室的内微漏以及多个腔室的外漏，能够快速膜电极板进行检漏，提高了检漏效率；进一步，通过对电堆膜电极板的空腔充入设定压力的气体，用压力测量装置预先对工件各空腔进行压降法检测大漏，快速剔除明显不合格的工件，提高检测效率；进一步，大漏检测气体采用便于获取和排放的干燥气体源或氮气源；进一步，通过一一对应的压力测量装置可以加快大漏检测速率。

另外，本实用新型的提供一种电堆膜电极的检漏方法，用于对电堆膜电极板检漏，所述电堆膜电极板设置有第一腔室和围绕所述第一腔室的若干第二腔室，所述第一腔室包括相互隔开的上腔室和下腔室，所述第二腔室分成A组第二腔室和B组第二腔室，在沿着围绕所述第一腔室的方向上，两组所述第二腔室相互间隔排列，所述方法包括以下步骤：

S1：将待检测的电堆膜电极板放置到真空箱中，通过夹具固定所述电堆膜电极板，并封闭所述下腔室和所述第二腔室；

S2：对所述真空箱、所述下腔室和所述第二腔室抽真空至真空设定值，向所述A组第二腔室充入可检测介质至压力设定值；将所述B组第二腔室、所述上腔室和所述下腔室与所述真空箱连通，检测所述真空箱内的可检测介质浓度；

S3：切断所述B组第二腔室与所述真空箱的连通，抽空所述A组第二腔室的可检测介质，然后对所述B组第二腔室充入可检测介质至压力设定值；检测所述真空箱内的可检测介质浓度；

S4：切断所述下腔室与所述真空箱的连通，抽空所述B组第二腔室的可检测介质，然后对所述下腔室充入可检测介质至压力设定值；检测所述真空箱内的可检测介质浓度；

S5：抽空所述下腔室的可检测介质，对所述第一腔室、所述第二腔室和所述真空箱充入空气至大气压值，取出所述电堆膜电极板。

相对于现有技术，本实用新型的电堆膜电极的检漏方法同时检测对多个腔室相对于多个腔室的内微漏以及多个腔室的外漏，能够快速膜电极板进行检漏，提高了检漏效率。

进一步，在S3中，切断所述B组第二腔室与所述真空箱的连通，抽空所述A组第二腔室的可检测介质，包括：

切断所述B组第二腔室与所述真空箱的连通，连通所述A组第二腔室和所述B组第二腔室直到所述A组第二腔室和所述B组第二腔室达到压力平衡，抽空所述A组第二腔室的可检测介质，然后对所述B组第二腔室充入可检测介质至压力设定值。通过气体压力自动将可检测介质填充至下个待检测腔室，节约能源。

进一步，在S4中，切断所述下腔室与所述真空箱的连通，抽空所述B组第二腔室的可检测介质，包括：

切断所述下腔室与所述真空箱的连通，连通所述B组第二腔室和所述下腔室直到所述B组第二腔室和所述下腔室达到压力平衡，抽空所述B组第二腔室的可检测介质，然后对所述下腔室充入可检测介质至压力设定值。通过气体压力自动将可检测介质填充至下个待检测腔室，节约能源。

进一步，所述步骤S1包括：

S1a：将待检测的所述电堆膜电极板放置到所述真空箱中，通过夹具固定所述电堆膜电极板，并封闭所述下腔室和所述第二腔室；

S1b：对所述第二腔室和所述下腔室充入大漏检测气体至压力设定值，检测所述下腔室和所述第二腔室的压力值大小。通过压降法快速对腔室进行检漏。

相对于现有技术，本实用新型的电堆膜电极的检漏方法同时检测对多个腔室相对于多个腔室的内微漏以及多个腔室的外漏，能够快速膜电极板进行检漏，提高了检漏效率；进一步，通过气体压力自动将可检测介质填充至下个待检测腔室，节约能源；进一步，通过压降法快速对腔室进行检漏。

为了能更清晰的理解本实用新型，以下将结合附图说明阐述本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的电堆膜电极检漏装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，其是本实用新型一个实施例的电堆膜电极检漏装置的结构示意图，该电堆膜电极检漏装置，用于对电堆膜电极板80检漏，所述电堆膜电极板80设置有第一腔室和围绕所述第一腔室的若干第二腔室，所述第一腔室包括相互隔开的上腔室和下腔室，所述第二腔室包括A组第二腔室和B组第二腔室，在沿着围绕所述第一腔室的方向上，两组所述第二腔室相互间隔排列，所述电堆膜电极检漏装置包括：真空箱10、夹具11、检漏管道12、第一连接管道30、第二连接管道40、阀门组、检漏仪60和第一真空泵22。

所述真空箱10连接有第二真空泵15，所述夹具11设置于所述真空箱10内，用于固定所述电堆膜电极板80，并封闭所述第一腔室和第二腔室；所述检漏管道12穿过所述夹具11将所述真空箱10内部与所述B组第二腔室、所述上腔室和所述下腔室连通；所述可检测介质源21通过所述第一连接管道30与第二连接管道40连通，所述第二连接管道40分别穿过所述夹具11与所述下腔室和两组所述第二腔室连通。

需要说明的是，所述夹具11可以根据实际电堆膜电极板80的形状结构来设计，保证电堆膜电极板80得以被固定以及其腔室能够被密封即可。在本实施例中，所述夹具11包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板用于夹住所述电堆膜电极板80，并分别封闭所述第一腔室和所述第二腔室的两端开口；所述第二连接管道40穿过所述第一夹板与两组所述第二腔室和所述下腔室连通，所述检漏管道12穿过所述第二夹板，将所述真空箱10内部与所述B组第二腔室、所述上腔室和所述下腔室连通。需要说明的是，实际将电堆膜电极板80的所述第二腔室分为两组是为了区分两组第二腔室分别与不同的第二连接管道40连接。

所述阀门组包括第一阀门51、第二阀门52、第三阀门53、第四阀门54和第五阀门55，其中，所述第一阀门51用于控制所述第一连接管道30与所述下腔室的连通，所述第二阀门52用于控制所述第一连接管道30与所述A组第二腔室的连通，所述第三阀门53用于控制所述第一连接管道30与所述B组第二腔室的连通，所述第四阀门54控制所述检漏管道12与所述B组第二腔室的连通，所述第五阀门55控制所述检漏管道12与所述下腔室的连通。需要说明的是，上腔室是始终与真空箱10连通的。

在一些实施方式中，所述第二连接管道40包括主管道和3个分支管道，所述主管道与所述分支管道连接，3个所述分支管道分别穿过所述夹具11与所述下腔室和两组所述第二腔连通；所述第一阀门51、所述第二阀门52、所述第三阀门53分别对应控制1个所述分支管道的通断，所述第一连接管道30与所述主管道连通。

所述检漏仪60与所述真空箱10内部连通，用于检测所述可检测介质源21；所述第一真空泵22与所述第一连接管道30连通。

为了加快检测速度，对电堆膜电极板80预先进行初步的检测，在一些实施方式中，还包括大漏检测气体源71和压力测量装置72；所述大漏检测气体源71与所述第一连接管道30连通；所述压力测量装置72通过所述第二连接管道40与所述第二腔室和所述下腔室连通。优选的，所述压力测量装置72设置有3个，3个所述压力测量装置72通过所述第二连接管道40分别与两组所述第二腔室连通和所述下腔室连通，每个压力测量装置72对应检测一组所述第二腔室或下腔室，减少了单压力测量装置72需要分别连接不同腔室来逐个检测的麻烦。在第二连接管道40包括主管道和3个分支管道时，每个压力测量装置72分别与一个分支管道对应连通，所述第一连接管道30和所述主管道连接。优选的，所述大漏检测气体源71为干燥气体源或氮气源，当然，因为其检漏方法采用的是压降法检测大漏，也可以选择其它惰性气体源14作为大漏检测气体源71。另外，在本实施例中，与下腔室连接的检漏管道12连接至与下腔室对应连接的第二连接管道，避免多个管道穿过夹具；与B组第二腔室连接的检漏管道12连接至与B腔室对应连接的第二连接管道，避免多个管道穿过夹具，影响气密性。

在一些实施方式中，上述电堆膜电极检漏装置还包括与所述真空箱10内部连通的惰性气体源14，用于保持真空箱10内真空度，并且由于空气中也存在氦气、氢、氧、二氧化碳等，抽空真空箱10后充入惰性气体能避免这些空气中原本存在的可检测介质的影响，保证检测仪的检测准确性。在本实施例中，惰性气体源14为氮气源。

在一些实施方式中，上述电堆膜电极检漏装置还包括与所述第一连接管道30连通的气体回收组件24，用于回收可检测介质，节约成本，当然，也可不进行回收而直接排放可检测介质。

在一些实施方式中，上述电堆膜电极检漏装置还包括与所述真空箱10内部连通的真空测量装置13，用于检测真空箱10内部的真空度。

由于大漏检测气体的气体量较大，为了在排除大漏气体时降低噪音，在一些实施方式中，上述电堆膜电极检漏装置还包括：排气机构23，排气机构23与第一连接管道30连通，在大漏检测完成后，通过开启第一阀门51、第二阀门52、第三阀门53，将大漏检测气体通过排气机构23排出，排气机构23包括与第一连接管道30连接的排气管道以及设置在排气管道末端的消音器。另外，还可以设置另一个排气机构23，该排气机构23与真空箱10内部连通，用于在检测完成后，将真空箱10回复至大气压时使用，降低对真空箱10充入空气时的噪音。

以上为本申请提供的电堆膜电极检漏装置，本申请还提供一种电堆膜电极的检漏方法，该方法可以应用在上述电堆膜电极检漏装置，用于对电堆膜电极板80检漏，所述电堆膜电极板80设置有第一腔室和围绕所述第一腔室的若干第二腔室，所述第一腔室包括相互隔开的上腔室和下腔室，所述第二腔室分成A组第二腔室和B组第二腔室，在沿着围绕所述第一腔室的方向上，两组所述第二腔室相互间隔排列。需要说明的是，第二腔室为偶数个，在本实施例中，以第二腔室为6个的时候来说明，所述方法包括以下步骤：

S1：将待检测的电堆膜电极板80放置到真空箱10中，通过夹具11固定所述电堆膜电极板80，并封闭所述下腔室和所述第二腔室。

S2：对所述真空箱10、所述第一腔室和所述第二腔室抽真空至真空设定值，向所述A组第二腔室充入可检测介质至压力设定值；将所述B组第二腔室、所述上腔室和所述下腔室与所述真空箱10连通，检测所述真空箱10内的可检测介质浓度。若真空箱10内的可检测介质的浓度不超过设定值，则A组第二腔室至B组第二腔室、上腔室和下腔室的检测合格以及A组第二腔室的外漏合格。通过该步骤可以快速检测相邻的第二腔室之间的内微漏以及一半的第二腔室相对于第一腔室的内微漏，减少了逐个检漏的步骤，加快了检测速率。

S3：切断所述B组第二腔室与所述真空箱10的连通，抽空所述A组第二腔室的可检测介质，然后对所述B组第二腔室充入可检测介质至压力设定值；检测所述真空箱10内的可检测介质浓度；若真空箱10内的可检测介质的浓度不超过设定值，则B组第二腔室至上腔室和下腔室的内微漏检测合格以及B组第二腔室的外漏合格。通过该步骤可以快速检测b组第二腔室与第一腔室之间的内微漏。

S4：切断所述下腔室与所述真空箱10的连通，抽空所述B组第二腔室的可检测介质，然后对所述下腔室充入可检测介质至压力设定值；检测所述真空箱10内的可检测介质浓度；若真空箱10内的可检测介质的浓度不超过设定值，则上腔室和下腔室的内微漏检测合格，由此，本电堆膜电极板80的检测合格。

S5：抽空所述上腔室的可检测介质，对所述第一腔室、所述第二腔室和所述真空箱10充入空气至大气压值，取出所述电堆膜电极板80。

为了实现节能和加快气体抽送的目的，在一些实施方式中，在S3中，切断所述B组第二腔室与所述真空箱10的连通，抽空所述A组第二腔室的可检测介质，包括：

切断所述B组第二腔室与所述真空箱10的连通，连通所述A组第二腔室和所述B组第二腔室直到所述A组第二腔室和所述B组第二腔室达到压力平衡，抽空所述A组第二腔室的可检测介质，然后对所述B组第二腔室充入可检测介质至压力设定值。

为了实现节能和加快气体抽送的目的，在一些实施方式中，在S4中，切断所述下腔室与所述真空箱10的连通，抽空所述B组第二腔室的可检测介质，包括：

切断所述下腔室与所述真空箱10的连通，连通所述B组第二腔室和所述下腔室直到所述B组第二腔室和所述下腔室达到压力平衡，抽空所述B组第二腔室的可检测介质，然后对所述下腔室充入可检测介质至压力设定值。

为了加快检测速度，对电堆膜电极板80预先进行初步的检测，在一些实施方式中，所述步骤S1包括：

S1a：将待检测的所述电堆膜电极板80放置到所述真空箱10中，通过夹具11固定所述电堆膜电极板80，并封闭所述下腔室和所述第二腔室；

S1b：对第二腔室和下腔室充入大漏检测气体至压力设定值，检测所述下腔室和所述第二腔室的压力值大小；若第二腔室和下腔室的压力值低于设定值，则大漏检测不合格，检测结束，开启真空箱10取出电堆膜电极板80；若第二腔室和下腔室的压力值高于设定值，这大漏检测合格，进入S2步骤。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。在本实用新型中，并非限定只能选取下腔室与第二连接管道40连通，而后进行检漏，也可以选取上腔室与第二连接管道40连通，进行检漏。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电堆膜电极检漏装置，用于对电堆膜电极板检漏，所述电堆膜电极板设置有第一腔室和围绕所述第一腔室的若干第二腔室，所述第一腔室包括相互隔开的上腔室和下腔室，所述第二腔室分成A组第二腔室和B组第二腔室，在沿着围绕所述第一腔室的方向上，两组所述第二腔室相互间隔排列，其特征在于，所述电堆膜电极检漏装置包括：真空箱、夹具、检漏管道、第一连接管道、第二连接管道、阀门组、检漏仪和真空泵；

所述夹具设置于所述真空箱内，用于固定所述电堆膜电极板，并封闭所述第一腔室和第二腔室；

所述检漏管道穿过所述夹具将所述真空箱内部与所述B组第二腔室、所述上腔室和所述下腔室连通；

可检测介质源通过所述第一连接管道与第二连接管道连通，所述第二连接管道分别穿过所述夹具与所述下腔室和两组所述第二腔室连通；

所述阀门组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门，其中，所述第一阀门用于控制所述第一连接管道与所述下腔室的连通，所述第二阀门用于控制所述第一连接管道与所述A组第二腔室的连通，所述第三阀门用于控制所述第一连接管道与所述B组第二腔室的连通，所述第四阀门控制所述检漏管道与所述B组第二腔室的连通，所述第五阀门控制所述检漏管道与所述下腔室的连通；

所述检漏仪与所述真空箱内部连通，用于检测所述可检测介质源；

所述真空泵与所述第一连接管道连通。

2.根据权利要求1所述的一种电堆膜电极检漏装置，其特征在于：

还包括大漏检测气体源和压力测量装置；

所述大漏检测气体源与所述第一连接管道连通；

所述压力测量装置通过所述第二连接管道与所述第二腔室和所述下腔室连通。

3.根据权利要求2所述的一种电堆膜电极检漏装置，其特征在于：所述大漏检测气体源为干燥气体源或氮气源。

4.根据权利要求2所述的一种电堆膜电极检漏装置，其特征在于：所述压力测量装置设置有3个，3个所述压力测量装置通过所述第二连接管道分别与两组所述第二腔室连通和所述下腔室连通。

5.根据权利要求1所述的一种电堆膜电极检漏装置，其特征在于：所述第二连接管道包括主管道和3个分支管道，所述主管道与所述分支管道连接，3个所述分支管道分别穿过所述夹具与所述下腔室和两组所述第二腔连通；

所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门分别对应控制1个所述分支管道的通断。

6.根据权利要求1所述的一种电堆膜电极检漏装置，其特征在于：所述夹具包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板用于夹住所述电堆膜电极板，并分别封闭所述第一腔室和所述第二腔室的两端开口；

所述第二连接管道穿过所述第一夹板与两组所述第二腔室和所述下腔室连通，所述检漏管道穿过所述第二夹板，将所述真空箱内部与所述B组第二腔室、所述上腔室和所述下腔室连通。

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