CN220305385U - 极板导电检测装置和极板导电检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种极板导电检测装置和极板导电检测系统。极板导电检测装置包括工作台、检测架及检测单元；检测架与工作台连接，且与工作台共同限定用于放置极板的检测区域；检测单元包括活动板、检测模块以及两个探头；活动板与检测架可活动地连接，检测模块及两个探头均与活动板连接，且两个探头均与检测模块电连接，两个探头间隔设置，并均用于与放置于检测区域的极板接触。该极板导电检测装置结构简单，使用方便，能够快速对极板进行导电性能检测，进而能够通过检测极板表面导电性能是否异常，进而判断出极板状态、镀膜设备状态、清洗设备状态以及镀层材料是否出现异常。

Description

极板导电检测装置和极板导电检测系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种极板导电检测装置和极板导电检测系统。

背景技术

氢能作为一种绿色无污染且来源广泛的二次能源，氢能被作为了未来能源发展的重要方向。燃料电池作为氢能应用的一个重要途径，近年来发展极为迅速，而极板作为燃料电池的核心部件，在燃料电池中占据极其重要的地位。极板作为燃料电池的核心部件，发挥着导电、导热、传质和支撑膜电极的作用。而导电作为极板一项极其重要的作用，导电能力的强弱会直接影响燃料电池的最终性能，但现有技术中对极板的导电性能检测存在结构复杂，且检测效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种极板导电检测装置和极板导电检测系统，其结构简单，使用方便，能够快速对极板进行导电性能检测，进而能够通过检测极板表面导电性能是否异常，进而判断出极板状态、镀膜设备状态、清洗设备状态以及镀层材料是否出现异常。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种极板导电检测装置，极板导电检测装置包括工作台、检测架及检测单元；

检测架与工作台连接，且与工作台共同限定用于放置极板的检测区域；

检测单元包括活动板、检测模块以及两个探头；活动板与检测架可活动地连接，检测模块及两个探头均与活动板连接，且两个探头均与检测模块电连接，两个探头间隔设置，并均用于与放置于检测区域的极板接触。

在可选的实施方式中，检测架包括多个竖向连接于工作台的导杆，且多个导杆均位于检测区域的外周。

在可选的实施方式中，活动板包括多个活动连接部，每个活动连接部均与一个导杆可滑动地配合。

在可选的实施方式中，检测单元还包括固定板以及驱动缸，固定板与检测架连接，驱动缸与固定板连接，且驱动缸的活动端与活动板连接，驱动缸用于驱动活动板相对于检测架运动，以使得两个探头至少具备与极板接触的第一位置以及与极板间隔的第二位置。

在可选的实施方式中，探头包括壳体、探针及连接导线；壳体与活动板连接，探针与壳体连接，连接导线的两端分别与探针及检测模块电连接；

其中，探针用于与放置于检测区域的极板接触。

在可选的实施方式中，探头还包括活动块、第一弹性件及第二弹性件；

壳体具备活动腔，活动块可活动地设置于活动腔内，且活动块与探针连接，第一弹性件及第二弹性件均容置于活动腔内，且沿活动块的活动方向分布于活动块的两侧。

在可选的实施方式中，探头还包括连接件，连接件连接活动块及探针，且连接导线绕接于连接件。

在可选的实施方式中，壳体还开设有观察孔，观察孔沿活动块的活动方向延伸，且正对于活动块。

在可选的实施方式中，极板导电检测装置还包括激光打标单元，激光打标单元与检测架或工作台连接，且用于向放置于检测区域的极板印标。

第二方面，本实用新型提供一种极板导电检测系统，极板导电检测系统包括如前述实施方式中任意一项的极板导电检测装置。

本实用新型实施例的有益效果包括：

该极板导电检测装置包括工作台、检测架及检测单元；检测架与工作台连接，且与工作台共同限定用于放置极板的检测区域；检测单元包括活动板、检测模块以及两个探头；活动板与检测架可活动地连接，检测模块及两个探头均与活动板连接，且两个探头均与检测模块电连接，两个探头间隔设置，并均用于与放置于检测区域的极板接触。该极板导电检测装置结构简单，使用方便，能够快速对极板进行导电性能检测，进而能够通过检测极板表面导电性能是否异常，进而判断出极板状态、镀膜设备状态、清洗设备状态以及镀层材料是否出现异常。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中极板导电检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中探头的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中探头的分解示意图；

图4为本实用新型实施例中极板导电检测系统的结构示意图。

图标:10-极板；100-极板导电检测装置；110-工作台；120-检测架；130-检测单元；101-检测区域；131-活动板；132-检测模块；133-探头；121-导杆；134-活动连接部；135-固定板；136-驱动缸；137-壳体；138-探针；141-活动块；142-第一弹性件；143-第二弹性件；144-连接件；145-观察孔；150-激光打标单元；200-极板导电检测系统；210-工控装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

氢能作为一种绿色无污染且来源广泛的二次能源，氢能被作为了未来能源发展的重要方向。燃料电池作为氢能应用的一个重要途径，近年来发展极为迅速，而极板10作为燃料电池的核心部件，在燃料电池中占据极其重要的地位。极板10作为燃料电池的核心部件，发挥着导电、导热、传质和支撑膜电极的作用。而导电作为极板10一项极其重要的作用，导电能力的强弱会直接影响燃料电池的最终性能，但现有技术中对极板10的导电性能检测存在结构复杂，且检测效率低的问题。

需要说明的是，通过检测极板10的导电性能，可以明确极板10表面清洁度、镀层的质量和镀层的状态。但极板10在生产的过程中，需要经过冲压、清洗、激光焊接、镀层和密封等工序后，方可装入燃料电池堆进行使用，在此过程中，有三个节点的极板10导电性能数值格外重要，如下：

激光焊接前，金属极板10在冲压成型后，其表面会附着有冲压油、灰尘、铁屑或油污等杂质，而这些杂质会对极板10的焊接质量造成很大的影响，引起虚焊，进而导致极板10泄漏；所以在焊接前要保障极板10表面有很高的清洁度，所以在焊接前，需要对极板10进行清洗，在清洗后，需要对清洗效果进行判断，而通过极板10表面的导电性能判断其表面清洁度，是一个有效且简单地方法；即，在此步骤中：可以通过极板10表面的导电性能间接判断极板10表面的清洁程度。

镀层前，金属极板10最终服役场所为酸性环境，而金属材料在酸性环境中极易腐蚀，不但会影响极板10寿命，其表面生成的氧化物还会极大的降低极板10的导电性，进而影响电堆性能；为了提高极板10的服役寿命和导电性能，金属极板10需要在表面进行镀层处理，而极板10在镀层时，对表面的清洁度是有很高要求的，若极板10表面有油污或粉尘等杂质，轻则极板10镀层效果不佳，重则对镀层设备造成不良影响；所以，在镀层前，需要对极板10表面的清洁状态进行检验，而通过极板10表面的导电性能判断其表面清洁度，是一个有效且简单地方法；另外，在镀层完成后，通过对极板10表面导电性能的检测，可以判断出镀层质量是否合格，如果出现异常需要考虑极板10状态、设备状态以及镀层材料是否出现异常；

装入燃料电池电堆前，极板10在燃料电池中的一个关键作用就是导电，其导电性能的好坏会直接影响电堆性能，所以在极板10装堆前，可以对极板10进行导电性能测试；

以上的三个节点，无论是直接原因还是间接原因都需要对极板10的导电性能进行测试，由此，本实施例提供一种极板导电检测装置100，其通过检测极板10表面的电阻值大小来测量极板10表面的导电性能，进而能够在以上的三个节点或其他节点对极板10进行导电性能检测；

具体的，请参照图1，该极板导电检测装置100包括工作台110、检测架120及检测单元130；

检测架120与工作台110连接，且与工作台110共同限定用于放置极板10的检测区域101；检测单元130包括活动板131、检测模块132以及两个探头133；活动板131与检测架120可活动地连接，检测模块132及两个探头133均与活动板131连接，且两个探头133均与检测模块132电连接，两个探头133间隔设置，并均用于与放置于检测区域101的极板10接触。

该极板导电检测装置100的工作原理是：

该极板导电检测装置100包括工作台110、检测架120及检测单元130；其中，检测架120与工作台110连接，且与工作台110共同限定用于放置极板10的检测区域101；而活动板131在外力作用下可相对于检测架120的过程，进而能够使得两个探头133与极板10上的不同位置接触，从而能够通过检测模块132对极板10进行导电性能检测；需要说明的是，通过检测模块132及两个探头133对极板10进行导电性能检测的测量原理是基于伏安法，通过在极板10上两点之间施加固定电压(如24V)，然后在测量两点间的电流，通过R＝U/I，即电阻＝电压/电流，计算出极板10的表面电阻，电阻越大则导电性能越差，反之则导电性能越好；而且不同测量阶段的极板10，电阻合格线不同，可先任意设置一个电阻值，在每个测量一部分极板10，进行评估后，确定不同阶段最终电阻合格线，比如在清洗—QX阶段，先暂定极板10电阻合格线为100mΩ，选取30片极板10测量电阻值，然后剔除异常值，选定电阻合格最大值为电阻合格线；

综上，该极板导电检测装置100结构简单，使用方便，能够快速对极板10进行导电性能检测，进而能够通过检测极板10表面导电性能是否异常，进而判断出极板10状态、镀膜设备状态、清洗设备状态以及镀层材料是否出现异常。

进一步地，请参照图1，在本实施例中，在设置检测架120时，其作用是引导活动板131运动，进而使得活动板131在运动的过程中，能够引导活动板131上的两个探头133能够沿靠近极板10的方向运动或远离极板10的方向运动，以提高检测的效率，由此，检测架120包括多个竖向连接于工作台110的导杆121，且多个导杆121均位于检测区域101的外周。而与之相适应的是，活动板131包括多个活动连接部134，每个活动连接部134均与一个导杆121可滑动地配合。

而在对极板10进行检测的过程中，由上述内容可知，是通过探头133与极板10接触的方式进行检测，由此，为提高活动板131的活动精度，以及提高其检测效率，故，检测单元130还包括固定板135以及驱动缸136，固定板135与检测架120连接，且位于导杆121背离工作台110的一端，而驱动缸136与固定板135连接，且驱动缸136的活动端与活动板131连接，驱动缸136用于驱动活动板131相对于检测架120运动，以使得两个探头133至少具备与极板10接触的第一位置以及与极板10间隔的第二位置。由此，通过驱动缸136便可驱动活动板131在第一位置和第二位置间运动，进而能够使得该极板导电检测装置100可快速完成极板10的检测工作，从而提高极板10的检测效率；需要说明的是，在本实施例中，驱动杆可以是气缸，也可以是液压缸或电缸。

进一步地，请参照图1-图3，在本实施例中，在设置探头133时，探头133包括壳体137、探针138及连接导线；壳体137与活动板131连接，探针138与壳体137连接，连接导线的两端分别与探针138及检测模块132电连接；其中，探针138用于与放置于检测区域101的极板10接触。由此，在探针138与检测区域101的极板10接触后，便可通过检测模块132进行导电性能检测，其检测原理在此不再赘述。

由上述内容可知，在检测的过程中，采用的是通过驱动缸136驱动活动板131运动，进而带动探头133与极板10进行接触，由此，在运动的过程中，为避免探针138撞击极板10，而导致极板10出现损伤，故，探头133还包括活动块141、第一弹性件142及第二弹性件143；壳体137具备活动腔，活动块141可活动地设置于活动腔内，且活动块141与探针138连接，第一弹性件142及第二弹性件143均容置于活动腔内，且沿活动块141的活动方向分布于活动块141的两侧。通过这样的设置方式，便可通过第一弹性件142及第二弹性件143起到缓冲的作用，从而减小探针138与极板10接触时的应力，从而避免极板10在检测的过程中出现损伤。其外，为便于探针138与活动块141的连接，故，探头133还包括连接件144，连接件144连接活动块141及探针138，且连接导线绕接于连接件144，其中，在活动块141上设置有通孔，而探针138上设置有螺纹孔，由此，便可在将连接导线绕接于连接件144后，将连接件144的部分穿过通孔后与探针138上的螺纹孔螺纹连接，便可连接活动块141及探针138。

在探针138进行检测的过程中，为便于观察活动块141的运动，故，壳体137还开设有观察孔145，观察孔145沿活动块141的活动方向延伸，且正对于活动块141。需要说明的是，通过观察孔145能够观察活动块141在活动腔中的位置，由此，能够通过活动块141的位置确定探针138的位置，并通过活动块141在活动腔中的位置确定探针138与极板10间的接触应力是否过大。

进一步地，请参照图1-图3，基于上述内容，在本实施例中，极板导电检测装置100还包括激光打标单元150，激光打标单元150与检测架120或工作台110连接，且用于向放置于检测区域101的极板10印标。通过激光打标单元150能够向极板10印标，以向极板10上印制合格标记或不合格标记，而印制合格标记或不合格标记则需要根据检测模块132的导电性能检测结果确定。

还需要说明的是，为便于在工作台110上放置待检测的极板10、检测合格的极板10以及检测不合格的极板10，故，工作台110上还可以设置至少三个极板10放置分区，三个分区分别用于放置待检测的极板10、检测合格的极板10以及检测不合格的极板10。

综上，请参照图1-图4，本实用新型提供一种极板导电检测系统200，极板导电检测系统200包括上述的极板导电检测装置100。除此之外，该极板导电检测系统200还包括工控装置210，其与检测单元130及激光打标单元150电连接，以对检测单元130进行检测控制，并输出和展示检测单元130的检测结果，同时用于激光打标单元150对检测后的极板10印制合格标记或不合格标记。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极板导电检测装置，其特征在于：

所述极板导电检测装置包括工作台、检测架及检测单元；

所述检测架与所述工作台连接，且与所述工作台共同限定用于放置极板的检测区域；

所述检测单元包括活动板、检测模块以及两个探头；所述活动板与所述检测架可活动地连接，所述检测模块及两个所述探头均与所述活动板连接，且两个所述探头均与所述检测模块电连接，两个所述探头间隔设置，并均用于与放置于所述检测区域的所述极板接触。

2.根据权利要求1所述的极板导电检测装置，其特征在于：

所述检测架包括多个竖向连接于所述工作台的导杆，且多个所述导杆均位于所述检测区域的外周。

3.根据权利要求2所述的极板导电检测装置，其特征在于：

所述活动板包括多个活动连接部，每个所述活动连接部均与一个所述导杆可滑动地配合。

4.根据权利要求1所述的极板导电检测装置，其特征在于：

所述检测单元还包括固定板以及驱动缸，所述固定板与所述检测架连接，所述驱动缸与所述固定板连接，且所述驱动缸的活动端与所述活动板连接，所述驱动缸用于驱动所述活动板相对于所述检测架运动，以使得两个所述探头至少具备与所述极板接触的第一位置以及与所述极板间隔的第二位置。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的极板导电检测装置，其特征在于：

所述探头包括壳体、探针及连接导线；所述壳体与所述活动板连接，所述探针与所述壳体连接，所述连接导线的两端分别与所述探针及所述检测模块电连接；

其中，所述探针用于与放置于所述检测区域的所述极板接触。

6.根据权利要求5所述的极板导电检测装置，其特征在于：

所述探头还包括活动块、第一弹性件及第二弹性件；

所述壳体具备活动腔，所述活动块可活动地设置于所述活动腔内，且所述活动块与所述探针连接，所述第一弹性件及所述第二弹性件均容置于所述活动腔内，且沿所述活动块的活动方向分布于所述活动块的两侧。

7.根据权利要求6所述的极板导电检测装置，其特征在于：

所述探头还包括连接件，所述连接件连接所述活动块及所述探针，且所述连接导线绕接于所述连接件。

8.根据权利要求6所述的极板导电检测装置，其特征在于：

所述壳体还开设有观察孔，所述观察孔沿所述活动块的活动方向延伸，且正对于所述活动块。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的极板导电检测装置，其特征在于：

所述极板导电检测装置还包括激光打标单元，所述激光打标单元与所述检测架或所述工作台连接，且用于向放置于所述检测区域的所述极板印标。

10.一种极板导电检测系统，其特征在于：

所述极板导电检测系统包括如权利要求1-9中任意一项所述的极板导电检测装置。