一种燃料电池电堆气密测试方法技术

本发明专利技术涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池电堆气密测试方法，其包括如下步骤：第一步、将电池样件放入检测箱内，并将电池样件的燃料通道与检测箱内部的检测管道连接；第二步、对检测箱封盖，并通过真空泵对检测箱内抽真空；第三步、通过真空截止阀封闭真空管，并通过真空表观察检测箱内部的压力变化；第四步、向检测管道内注入测试气体，关注泄露报警器情况；第五步、通过气压平衡装置使检测箱内部的压力与外部大气压力相等；第六步、检测箱开盖，并将检测管道与电池样件断开完成检测。

A Test Method for Gas Tightness of Fuel Cell Reactor

The invention relates to the field of fuel cell technology, in particular to a fuel cell stack gas tightness test method, which comprises the following steps: first, putting the battery sample into the test box and connecting the fuel passage of the battery sample with the test pipeline inside the test box; second, sealing the test box and vacuum pumping the test box through the vacuum pump; third, vacuum pumping the test box through the vacuum. The globe valve closes the vacuum tube and observes the pressure change inside the test box through the vacuum meter; the fourth step is to inject test gas into the test pipe to pay attention to the leakage alarm; the fifth step is to make the pressure inside the test box equal to the external pressure through the air pressure balancing device; the sixth step is to open the cover of the test box and disconnect the test pipe from the battery sample to complete the test.

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电堆气密测试方法
本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种燃料电池电堆气密测试方法。
技术介绍
燃料电池电堆是燃料进行化学反应发电的装置，必须保证燃料电池的燃料通道和空气通道的密封性，尤其是燃料通道的绝对密封，燃料通道密封性好坏直接关系到燃料电池输出性能，以及燃料电池在运行过程中的安全性。所以，燃料电池电堆组装完成之后必须要经过严格的气密检测。以往的气密检测多采用水检，将组装完成的燃料电池电堆，一端的通道封死，另一端充气，然后放入水中检测泄漏。这种检测方法不仅效率低，而且较小的泄漏很难检测出来，也不能在实际工况中检测是否有气体泄漏。
技术实现思路
为提高燃料电池电堆气密检测的效率和模拟工况下的燃料电池电堆的气密性。本专利提出了一种真空检测燃料电池电堆气密的方法。从而快速精确的判断燃料电池电堆是否存在有气体泄漏问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于包括下列步骤：第一步、将电池样件放入检测箱内，并将电池样件的燃料通道与检测箱内部的检测管道连接；第二步、对检测箱封盖，并通过真空泵对检测箱内抽真空；第三步、通过真空截止阀封闭真空管，并通过真空表观察检测箱内部的压力变化；第四步、向检测管道内注入测试气体，关注泄露报警器情况；第五步、通过气压平衡装置使检测箱内部的压力与外部大气压力相等；第六步、检测箱开盖，并将检测管道与电池样件断开，完成检测。优选的，在所述第三步中，还包括通过温控装置对检测箱内部温度进行调节，用于对电池样件的真实工作环境温度进行模拟。优选的，在所述第五步中，还包括通过温度控制装置将检测内部温度调节到与所述检测箱外部温度一致。一种用于上述方法的燃料电池电堆气密测试装置，其主要包括：检测箱，所述检测箱为箱体设置，并任意的一侧设有可开闭的箱盖；所述检测箱外部设有与内部贯通的排空口；真空泵，所述真空泵的吸气口通过真空管与所述检测箱外部的排空接口连通；所述检测箱内设有经贯通孔向外部延伸的检测管道；供气装置，所述供气装置的供气口与所述检测管道位于所述检测箱外部的一端连通，用于向所述检测管道内提供测试气体；泄露报警器，所述泄露报警器设置在所述检测箱外部，并且所述泄露报警器的探头经贯通孔延伸至所述检测箱内部，用于探测检测箱内是否存在所述测试气体。优选的，还包括设置在所述检测箱内的加热器；所述加热器固定设置在所述检测箱的内壁上，并通过贯通孔与外部电源控制器电性连接；所述检测箱内还设有温度传感器，所述温度传感器经贯桶孔与外部的所述电源控制器电性连接。优选的，还包括真空表，所述真空表的检测端经贯穿所述检测箱外部的孔延伸至所述检测箱内部。优选的，还包括设置在所述真空管上的真空截止阀。优选的，所述供气装置包括：依次排列设置的前端模块20、中间模块24和后端模块27；所述前端模块20内设有第一腔室21，并且在远离所述中间模块24的一侧外部设有与所述第一腔室21内贯通的第一进气口和第二进气口；所述中间模块24内设有第二腔室25，所述第二腔室25在靠近所述前端模块20的一侧设有第一通道29第一通道，所述第一通道29第一通道贯穿至所述第一腔室21内；所述第二腔室25内设有搅拌板26；所述后端模块27内设有第三腔室28；所述第三腔室28与所述第二腔室25分别设有相互对应的第二通道30；各个所述的第二通道30内均设有筛气网31，所述筛气网31设有若干个贯穿的阵列孔；各个所述筛气网31远离所述第二腔室25一侧设有阀片33；所述后端模块27远离所述混合模块的一侧设有与所述第三腔室28内贯通的出气口；所述出气口与所述测试管道远离所述检测箱的一端连通；所述第一进气口与装有测试气体的气瓶连通；所述第二进气口与装有惰性气体的气瓶连通。优选的，还包括设置在所述检测箱外部，并与所述检测箱内部贯通的气压平衡接口，所述气压平衡接口通过供气管道与平衡气源连通，所述供气管道设有平衡阀。优选的，所述测试管道上设有压力控制器，所述压力控制器包括阀杆和阀体，在所述阀体的阀腔内安装有套筒，所述套筒与阀腔同轴线；在所述套筒内装有与其同轴线的滑板，所述滑板呈圆板结构，并上方连接有滑板杆，所述滑板杆与所述阀杆联动连接；所述阀杆与滑板杆构成直角式连接传动机；所述角式连接传动机具体如下：在所述滑板杆的中部有一个长方形框，所述阀杆穿过所述长方形框，所述阀杆垂直于所述长方形框所在的平面；在所述长方形框内壁的一边上开有齿条，所述阀杆在与所述齿条对应处设计有齿轮，所述齿轮与齿条配合实现角式连接传动；在所述套筒的侧壁和滑板上均开有一组孔；所述孔为不同尺寸规格的圆形孔或长圆形孔或矩形孔；在所述套筒内安装有滑板杆支架，所述滑板杆支架和滑板分别位于阀杆的两侧，所述滑板杆的一端与滑板连接，另一端为自由端，穿过所述滑板杆支架；所述套筒的两端的外表面均直接固定在阀体的阀腔内壁上；所述滑板杆支架为辐条盘状结构，其中间有中心孔，从中心孔向外连接有三根呈辐射状的辐条，所述三根辐条在圆周上均布；所述三根辐条的端部均以焊接的方式固定在所述套筒的内壁上；所述滑板杆的自由端穿过所述中心孔；在所述阀腔内的底部设有阀杆定位座，所述阀杆的下端穿过所述套筒的侧壁后安装在所述阀杆定位座内；所述阀杆定位座是一个轴套，其焊接在阀体内壁的底部。本专利技术的有益效果：通过上述设置，向检测管道内通入的检测气体是由惰性气体以及与泄露报警器匹配的测试气体混合而成，其中泄漏报警器，采用与测试气体相对应的气体探测报警设备，辨别度可以达到PPM级，稍有泄漏报警器就会报警。而测试气体可以是氢气，氩气，氦气等气体。检测气体中的测试气体与惰性气体的混合比为1：1。最终检测气体通过进入检测管道，并在检测管道内形成压力，这样在电池样件的通道内与检测箱内的压力差作用下，检测气体通过电池样件的漏点进入检测箱内，此时泄露报警器检测到测试气体而发出报警，从而证明该电池样件存在漏点。反之在规定时间内如分钟，泄露报警器仍没有检测到测试气体，那么证明电池样件完好。第五步中，将通入的测试气体和氮气泄压，然后缓慢开启充气阀将气体通入箱体内，当测试箱内的气压与外界大气压一致时打开箱盖取出试验样件，完成测试流程。当电池样件完成工况模拟气密性检测后，还需通过温度控制装置对检测箱内部的温度进行恢复，待温度恢复后打开箱盖取出电池样件。另外还提供一种用于上述方法的燃料电池电堆气密测试装置，其主要包括：检测箱，所述检测箱为箱体设置，并任意的一侧设有可开闭的箱盖；所述检测箱外部设有与内部贯通的排空口；真空泵，所述真空泵的吸气口通过真空管与所述检测箱外部的排空接口连通；所述检测箱内设有经贯通孔向外部延伸的检测管道；供气装置，所述供气装置的供气口与所述检测管道位于所述检测箱外部的一端连通，用于向所述检测管道内提供测试气体；泄露报警器，所述泄露报警器设置在所述检测箱外部，并且所述泄露报警器的探头经贯通孔延伸至所述检测箱内部，用于探测检测箱内是否存在所述测试气体。测试气体和惰性气体分别通过前端模块上的两个进气口依次进入前端模块内的第一腔室内进行初级混合，为了进一步气体混合更均匀，在进气口与第一腔室之间加设缓冲腔，此时气体尚未混合均匀。初级混合后的气体通过中间模块中央的第一通道第一通道进入中间模块，在中间模块的第二腔室中进行二次混合。中间模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于包括下列步骤：第一步、将电池样件放入检测箱内，并将电池样件的燃料通道与检测箱内部的检测管道连接；第二步、对检测箱封盖，并通过真空泵对检测箱内抽真空；第三步、通过真空截止阀封闭真空管，并通过真空表观察检测箱内部的压力变化；第四步、向检测管道内注入测试气体，关注泄露报警器情况；第五步、通过气压平衡装置使检测箱内部的压力与外部大气压力相等；第六步、检测箱开盖，并将检测管道与电池样件断开，完成检测。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于包括下列步骤：第一步、将电池样件放入检测箱内，并将电池样件的燃料通道与检测箱内部的检测管道连接；第二步、对检测箱封盖，并通过真空泵对检测箱内抽真空；第三步、通过真空截止阀封闭真空管，并通过真空表观察检测箱内部的压力变化；第四步、向检测管道内注入测试气体，关注泄露报警器情况；第五步、通过气压平衡装置使检测箱内部的压力与外部大气压力相等；第六步、检测箱开盖，并将检测管道与电池样件断开，完成检测。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于：在所述第三步中，还包括通过温控装置对检测箱内部温度进行调节，用于对电池样件的真实工作环境温度进行模拟。3.根据权利要求2所述的一种燃料电池电堆气密测试方法，其特征在于：在所述第五步中，还包括通过所述温度控制装置将检测内部温度调节到与所述检测箱外部温度一致。4.一种用于应用权利要求1-3中方法的燃料电池电堆气密测试装置，其特征在于，包括：检测箱，所述检测箱为箱体设置，并任意的一侧设有可开闭的箱盖；所述检测箱外部设有与内部贯通的排空口；真空泵，所述真空泵的吸气口通过真空管与所述检测箱外部的排空口连通；所述检测箱内设有经贯通孔向外部延伸的检测管道；供气装置，所述供气装置的出气口与所述检测管道位于所述检测箱外部的一端连通，用于向所述检测管道内提供测试气体；泄露报警器，所述泄露报警器设置在所述检测箱外部，并且所述泄露报警器的探头经贯通孔延伸至所述检测箱内部，用于探测检测箱内是否存在所述测试气体。5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆气密测试装置，其特征在于：还包括设置在所述检测箱内的加...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明强，武洪松，梁校锋，
申请(专利权)人：中氢新能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11