CN213120998U - 一种多功能的燃料电池电堆测漏台 - Google Patents

Abstract

一种多功能的燃料电池电堆测漏台，包括安装台、通气工装模块，进气管路一端与气源连接、另一端通过第一换向阀与第一检测管路、第二检测管路的进气端共接，第一表检测管路、第二计检测管路的出气端通过第一接头与出气管路共接，出气管路通过第二换向阀与排气管路、引气管路共接，电堆流道包括氢流道、水流道、空气流道，氢流道、水流道、空气流道一端与待测电堆主体共接、另一端通过第二接头与引气管路共接，氢流道、水流道、空气流道均连接有与各自所属的串气显示件；第一检测管路设有第一压力表，第二检测管路设有质量流量计。本实用新型的有益效果在于，不仅可以迅速得到问题所在，并有针对性的对问题处进行修复。

Description

一种多功能的燃料电池电堆测漏台

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其是一种多功能的燃料电池电堆测漏台。

背景技术

燃料电池堆采用多组件堆叠技术制备而成，其中主要依靠各组件之间的密封件进行密封，密封件的材质一般选择硅胶制品，弹性形变多在30%-50%之间。但是由于其他组件例如极板或者膜电极均会因为制造工艺精度的问题导致不定量的误差，经过大量实践证明其中单组件误差最高可达0.05mm，当200个单组件堆叠甚至更多组件堆叠的情况下其中某组件之间的密封件变形量过小则会导致此处密封不严而漏气，若变形量超过其最大弹性模量时则会导致此处应力增大有损坏极板的危险，若极板损坏也会发生密封不严而漏气。所以检测燃料电池电堆泄漏现象的问题是燃料电池电堆堆叠工艺的重点之一。现有技术中如公开号CN210603776U公开了一种燃料电池气密性的检测装置，包括：待测电堆主体，还包括第一检测管路和第二检测管路、和主管路，所述第一检测管路一端能与所述主管路连通、另一端能与所述待测电堆主体连通，所述第二检测管路一端也能与所述主管路连通、另一端能与所述待测电堆主体连通，所述主管路与气源连通；且所述第一检测管路上设置有质量流量计，所述第二检测管路上设置有压力传感器。这种燃料电池气密性的检测装置具备检测燃料电池电堆的气密性的功能，但是无法直观的显示具体是哪一块的问题，需要工人逐步排查，已经不具备燃料电池技术行业的诸多需求。

实用新型内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种多功能的燃料电池电堆测漏台，能够更加直观的反应有问题的燃料电池电堆在气密性检测时出现串气的表现，并根据串气表现判断出是膜电极出现了问题还是极板出现了问题或者密封件出现了问题。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种多功能的燃料电池电堆测漏台，包括安装台、通气工装模块，通气工装模块包括进气管路、第一检测管路、第二检测管路、出气管路、排气管路、引气管路、电堆流道，进气管路一端与气源连接、另一端通过第一换向阀与第一检测管路、第二检测管路的进气端共接，第一检测管路、第二检测管路的出气端通过第一接头与出气管路共接，出气管路通过第二换向阀与排气管路、引气管路共接，电堆流道包括氢流道、水流道、空气流道，氢流道、水流道、空气流道一端与待测电堆主体共接、另一端通过第二接头与引气管路共接，氢流道、水流道、空气流道均连接有与各自所属的串气显示件；第一检测管路设有第一压力表，第二检测管路设有质量流量计。

进一步完善，进气管路设有进气总阀以及低压减压阀。

进一步完善，串气显示件包括鼓泡瓶、第二压力表，鼓泡瓶与其所属的氢流道或水流道或空气流道之间通过第三换向阀连接，第二压力表与其所属的氢流道或水流道或空气流道之间通过第三接头连接。

进一步完善，第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀为手动换向阀或电磁阀，且为二位三通阀或三位三通阀。

进一步完善，第一接头、第三接头为三通接头。

进一步完善，第二接头为四通接头。

进一步完善，通气工装模块还具有至少一处与待测电堆主体连接的电堆接口。

进一步完善，电堆接口包括氢流道分接口、水流道分接口、空气流道分接口，并均为具有双向接头的接口。

本实用新型有益的效果是：

（1）、本实用新型通过氢流道、水流道、空气流道与其所属的串气显示件不仅可以用于堆料电池电堆作测漏检测，而且还可以通过迅速得到问题所在，并有针对性的对其进行修复；

（2）、本实用新型的串气显示件采用鼓泡瓶以及第二压力表，鼓泡瓶充满液体，与气体反应后液体会发生冒泡，可以快速观察哪一路出现气泡也可判断串气至哪一路，压力表也可以反应各条流道的压力值，从而也可以快速观察哪一路气密性问题。

附图说明

图1为本实用新型具有一处电堆接口的结构示意图；

图2为本实用新型具有一处电堆接口的原理图示意图；

图3为本实用新型具有两处电堆接口的结构示意图；

图4为本实用新型具有电堆接口的原理图示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1

参照附图1、2：这种多功能的燃料电池电堆测漏台，包括安装台1、通气工装模块2，通气工装模块2包括进气管路21、第一检测管路22、第二检测管路23、出气管路24、排气管路25、引气管路26、电堆流道27，进气管路21一端与气源连接、另一端通过第一换向阀3与第一检测管路22、第二检测管路23的进气端共接，第一检测管路22、第二检测管路23的出气端通过第一接头4与出气管路24共接，出气管路24通过第二换向阀5与排气管路25、引气管路26共接，电堆流道27包括氢流道27-a、水流道27-b、空气流道27-c，氢流道27-a、水流道27-b、空气流道27-c一端与待测电堆主体共接、另一端通过第二接头6与引气管路26共接，氢流道27-a、水流道27-b、空气流道27-c均连接有与各自所属的串气显示件7；第一检测管路22设有第一压力表22-a，第二检测管路23设有质量流量计23-a。

进气管路21设有进气总阀8以及低压减压阀9。

串气显示件7包括鼓泡瓶71、第二压力表72，鼓泡瓶71与其所属的氢流道27-a或水流道27-b或空气流道27-c之间通过第三换向阀10连接，第二压力表72与其所属的氢流道27-a或水流道27-b或空气流道27-c之间通过第三接头11连接。

第一换向阀3、第二换向阀5、第三换向阀10为手动换向阀或电磁阀，且为二位三通阀或三位三通阀。

第一接头4、第三接头11为三通接头。

第二接头6为四通接头。

通气工装模块2还具有至少一处与待测电堆主体连接的电堆接口12。

电堆接口12包括氢流道分接口12-a、水流道分接口12-b、空气流道分接口12-c，并均为具有双向接头的接口。

根据上述结构，本方案具有两种检测方式：

1、通过流量计检测泄漏量

首先需要检查电堆三路腔体整体外漏情况，第一步：保持氢流道27-a、水流道27-b、空气流道27-c的第三换向阀10转向进气管路21与待测电堆主体方向，将第三换向阀5转向进气管路21与待测电堆主体方向，开启进气总阀8，缓慢旋转低压减压阀9至第一压力表22-a达到50Kpa，因同一进气管路21充压所以氢流道27-a、水流道27-b、空气流道27-c的第二压力表72读数应与第一压力表22-a的读数相同；第二步：待第二压力表72稳定之后将第一换向阀3转向进气管路21与流量计方向，此时若待测电堆主体整体无外漏现象，低压减压阀9稳压在50Kpa，流量计前后无压差所以流量计无读数，若待测电堆主体有泄漏现象，流量计显示的读数即为电堆的外泄漏量。

接着检查各路之间的串气量，第一步：将上一步检查后的气体释放，关闭进气总阀8，旋松低压减压阀9，第一换向阀3转向进气管路21与非流量计方向，第二换向阀5转向排气口与待测电堆主体方向，将气体排净；第二步：将水流道27-b的第三换向阀10、空气流道27-c的第三换向阀10转向待测电堆主体与鼓泡瓶71方向，第二换向阀5转向进气管道21与待测电堆主体方向，开启进气总阀8，缓慢旋转低压减压阀9至氢流道27-a的第二压力表72达到50Kpa；第三步：待氢流道27-a的第二压力表72稳定之后将第一换向阀3转向进气管道21与流量计方向，此时若待测电堆主体的氢气腔具有气体，并往空气腔或水腔串气则流量计显示读数并且水流道27-b的鼓泡瓶71或空气流道27-c的鼓泡瓶71会有气泡冒出，通过观察哪一路出现气泡也可判断串气至哪一路，这样也大致可以判断出是膜电极出现了问题还是极板出现了问题或者密封件出现了问题；第四步：采用第一步的方式将压力排净，重复第二步、第三步的步骤对待测电堆主体空气腔和水腔进行同样的操作，测出来的流量计显示的流量即为各腔室的泄漏量，再通过相关的换算公式换算成标准数值来对应标准。

2、通过压力表检测泄漏量

首先需要检查待测电堆主体三路腔体整体外漏情况，第一步：保持氢流道27-a、水流道27-b、空气流道27-c的第三换向阀10转向进气管路21与待测电堆主体方向，将将第三换向阀5转向进气管路21与待测电堆主体方向，开启进气总阀8，缓慢旋转低压减压阀9至第一压力表22-a达到50Kpa，因同一进气管路21充压所以氢流道27-a、水流道27-b、空气流道27-c的第二压力表72读数应相同；第二步：关闭进气总阀8，观察第二压力表72的读数5min，所显示的读数的降低值即为整堆的泄漏值，此压差值为经验值，根据不同公司的不同情况进行约定。

接着检查各路之间的串气量，第一步：将上一步检查后的气体释放，旋松低压减压阀9，第一换向阀3转向进气管路21与非流量计方向，第二换向阀5转向排气口与待测电堆主体方向，将气体排净；第二步：将水流道27-b的第三换向阀10、空气流道27-c的第三换向阀10转向待测电堆主体与鼓泡瓶71方向，并且关闭鼓泡瓶71自带的截止阀，第二换向阀5转向进气管道21与待测电堆主体方向，开启进气总阀8，缓慢旋转低压减压阀9至氢流道27-a的第二压力表72达到50Kpa；第三步：关闭进气总阀8，观察第二压力表72的读数5min，若氢流道27-a与空气流道27-c或水流道27-b串气，则氢气路27-a的第二压力表72读数降低，空气流道27-c的第二压力表72或水流道27-b的第二压力表72读数上涨，也可以打开鼓泡瓶71自带的截止阀，观察气泡的情况判断串气情况；第四步：采用第一步的方式将压力排净，重复第二步、第三步的步骤对待测电堆主体的空气腔和水腔进行同样的操作，得出来的减少的压力值即为各腔的泄漏量，此压差值为经验值，根据不同公司的不同情况进行约定。

实施例2：

参照附图3、4，通气工装模块2还具有至少一处与待测电堆主体连接的电堆接口12；电堆接口12包括氢流道分接口12-a、水流道分接口12-b、空气流道分接口12-c，并均为具有双向接头的接口。

实施例1为只需本通气工装模块接入电堆进口端的电堆接口即可，而出口端则可以使用盲板封堵或其它方式封堵，此方式较适用于装堆过程，可以减少泄漏点并简化管路配置。实施例2则适用已经压装好的待测电堆主体，并且在待测电堆主体的出口端不具备适用盲板封堵或其它方式封堵的情况下，可通过内部管路的一些调整，在待测电堆主体的出口端多设置一处电堆接口12，并将原本氢流道27-a或水流道27-b或空气流道27-c通过第三接头11与第二压力表72连接的连接方式，改成将第二压力表72与出口端的电堆接口12的直接连接的方式（氢流道27-a或水流道27-b或空气流道27-c的第二压力表72与各自对应的氢流道分接口12-a或水流道分接口12-b或空气流道分接口12-c连接），即可适应电堆测漏的要求，测漏的工作原理与实用例1相同。

虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (8)

1.一种多功能的燃料电池电堆测漏台，包括安装台（1）、通气工装模块（2），其特征在于，所述通气工装模块（2）包括进气管路（21）、第一检测管路（22）、第二检测管路（23）、出气管路（24）、排气管路（25）、引气管路（26）、电堆流道（27），所述进气管路（21）一端与气源连接、另一端通过第一换向阀（3）与所述第一检测管路（22）、所述第二检测管路（23）的进气端共接，所述第一检测管路（22）、所述第二检测管路（23）的出气端通过第一接头（4）与所述出气管路（24）共接，所述出气管路（24）通过第二换向阀（5）与所述排气管路（25）、所述引气管路（26）共接，所述电堆流道（27）包括氢流道（27-a）、水流道（27-b）、空气流道（27-c），所述氢流道（27-a）、水流道（27-b）、空气流道（27-c）一端与待测电堆主体共接、另一端通过第二接头（6）与引气管路（26）共接，所述氢流道（27-a）、水流道（27-b）、空气流道（27-c）均连接有与各自所属的串气显示件（7）；所述第一检测管路（22）设有第一压力表（22-a），所述第二检测管路（23）设有质量流量计（23-a）。

2.根据权利要求1所述的多功能的燃料电池电堆测漏台，其特征在于，所述进气管路（21）设有进气总阀（8）以及低压减压阀（9）。

3.根据权利要求2所述的多功能的燃料电池电堆测漏台，其特征在于，所述串气显示件（7）包括鼓泡瓶（71）、第二压力表（72），所述鼓泡瓶（71）与其所属的氢流道（27-a）或水流道（27-b）或空气流道（27-c）之间通过第三换向阀（10）连接，所述第二压力表（72）与其所属的氢流道（27-a）或水流道（27-b）或空气流道（27-c）之间通过第三接头（11）连接。

4.根据权利要求3所述的多功能的燃料电池电堆测漏台，其特征在于，所述第一换向阀（3）、第二换向阀（5）、第三换向阀（10）为手动换向阀或电磁阀，且为二位三通阀或三位三通阀。

5.根据权利要求4所述的多功能的燃料电池电堆测漏台，其特征在于，所述第一接头（4）、第三接头（11）为三通接头。

6.根据权利要求5所述的多功能的燃料电池电堆测漏台，其特征在于，所述第二接头（6）为四通接头。

7.根据权利要求1所述的多功能的燃料电池电堆测漏台，其特征在于，所述通气工装模块（2）还具有至少一处与待测电堆主体连接的电堆接口（12）。

8.根据权利要求7所述的多功能的燃料电池电堆测漏台，其特征在于，所述电堆接口（12）包括氢流道分接口（12-a）、水流道分接口（12-b）、空气流道分接口（12-c），并均为具有双向接头的接口。

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