氢燃料电池双极板密封试验设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种氢燃料电池双极板密封试验设备，包括支架、上模板、下模板、气缸，气缸装配于支架上方，气缸与上模板连接，气缸带动上模板与下模板合模或分模动作，上模板与下模板之间形成供电池双极板置入的模腔；下模板上装配有空气道接口、氢气道接口、冷却液道接口，及测试系统。只要将待测电池双极板放置到下模板中，空气道接口与双极板空气道连通，氢气道接口与氢气道连通，冷却液道接口与冷却液道连通；通过气缸驱使上模板下行，与下模板形成合模，以将双极板限定在上下模板之间的模腔中；测试系统向三个道中分别通入气体进行密封性测试，测试完成后，气缸带动上模板上行，使上模板与下模板进行分模，将已测电池双极板取出即可，一次测试时间小于150秒。

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池双极板密封试验设备
本技术涉及一种氢燃料电池双极板密封试验设备。
技术介绍
燃料电池主要部件有双极板以及膜电极，在燃料电池生产过程中，为了保证燃料电池的安全性，需要对双极板进行气密性测试，对双极板的气密性进行检测时，所采用的测试装置复杂且不方便操作。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种结构合理，便于操作的氢燃料电池双极板密封试验设备，能够一次完成电池双极板多道的密封测试，提升工作效率。实现本技术的技术方案如下氢燃料电池双极板密封试验设备，包括支架、上模板、下模板、气缸，支架中部具有承载平台，下模板固定装配在承载平台上，气缸装配于支架上方，气缸的伸缩端与上模板连接，气缸带动上模板与下模板合模或分模动作，上模板与下模板之间形成供电池双极板置入的模腔，以及竖直固定在支架上的导杆，所述导杆穿过上模板对上模板的升降动作形成导向；下模板上装配有空气道接口、氢气道接口、冷却液道接口，以及向空气道接口、氢气道接口、冷却液道接口中交替通入测试介质的测试系统。进一步地，所述上模板由两个气缸驱动升降动作，两个气缸的驱动端分别与上模板进行连接；驱动两个气缸动作的驱动气路包括驱动气源、三联件、第一单向节流阀、第一比例阀、第一压力传感器、三位五通阀、第一调速阀，三联件连接于气源输出端，三联件、第一单向节流阀、第一比例阀、第一压力传感器、三位五通阀依次连接在气源与气缸之间，两个气缸的进气端形成并联在气路中，两个气缸的回气端并接后串接上述的第一调速阀。进一步地，所述测试系统包括测试气源、第二单向节流阀、第二比例阀、第二压力传感器、第二调速阀、气动截止阀、气体流量计、截止阀B、截止阀C、截止阀D、截止阀E、截止阀F；第二单向节流阀、第二比例阀、第二压力传感器、第二调速阀、气动截止阀依次连接在测试气源与流量计之间，截止阀C与流量计并接后分别连接截止阀B、截止阀D、截止阀E、截止阀F；所述截止阀D与空气道接口连接，截止阀E与氢气道接口连接，截止阀F与冷却液道接口连接。进一步地，所述测试系统的测试气压0—1.0MPa。进一步地，所述第二压力传感器为0—1.6MPa，精度0.5％FS的气压传感器。进一步地，所述气体流量计采用ALICAT的质量流量计，量程范围：0.000—1.000sccm。采用了上述技术方案，只要将待测电池双极板放置到下模板中，使电池双极板上的空气道接口与双极板中的空气道形成连通，氢气道接口与双极板中的氢气道形成连通，冷却液道接口与双极板的冷却液道形成连通；通过气缸驱使上模板下行，与下模板形成合模，以将双极板限定在上下模板之间的模腔中；测试系统向三个道中分别交替通入气体进行密封性测试，测试完成后，气缸带动上模板上行，使上模板与下模板进行分模，将已测双极板取出即可，一次单片电池双极板测试时间小于150秒(含上下料时间)。附图说明图1为本技术的正面结构示意图；图2为本技术的侧面结构示意图；图3为本技术的俯视结构示意图；图4为本技术中气缸的驱动气路结构示意图；图5为本技术中测试系统的结构示意图；图6为本技术的电气控制原理图；附图中，1为支架，2为上模板，3为下模板，4为气缸，5为承载平台，6为导杆，7为空气道接口，8为氢气道接口，9为冷却液道接口，10为三联件，11为第一单向节流阀，12为第一比例阀，13为第一压力传感器，14为三位五通阀，15为第一调速阀，16为第二单向节流阀，17为第二比例阀，18为第二压力传感器，19为第二调速阀，20为气体流量计，21为导杆座，22为直线轴承，23为上板，24为电池双极板，25为立柱，26为铝合金护罩。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-6所示，氢燃料电池双极板密封试验设备，包括支架1、上模板2、下模板3、气缸4，支架中部具有承载平台5，下模板固定装配在承载平台上，气缸装配于支架上方，气缸的伸缩端与上模板连接，气缸带动上模板与下模板合模或分模动作，上模板与下模板之间形成供电池双极板置入的模腔，以及竖直固定在支架上的导杆6，导杆穿过上模板对上模板的升降动作形成导向；气缸的缸体通过螺钉固定在支架顶部的上板23，气缸朝下布置，呈直上直下的伸缩动作。导杆的上端通过导杆座21固定装配在支架顶部，导杆竖直方向布置，与气缸的驱动轨迹相同；在上模板边缘开有供导杆伸入的导向孔，在导向孔内装配有直线轴承22与导杆形成配合，提高导向精度。上板与支架之间通过四根立柱25固定连接，在支架上方的外边缘装配有铝合金护罩26，将支架上方的部件罩在其中，以进行防护。下模板上装配有空气道接口7、氢气道接口8、冷却液道接口9，以及向空气道接口、氢气道接口、冷却液道接口中交替通入测试介质的测试系统。在被测电池双极板放置到下模板中后，空气道接口与双极板中的空气道形成连通，氢气道接口与双极板中的氢气道形成连通，冷却液道接口与双极板的冷却液道形成连通；通过气缸驱使上模板下行，与下模板形成合模，以将双极板限定在上下模板之间的模腔中，已待测试。上模板由两个气缸驱动升降动作，两个气缸的驱动端分别与上模板进行连接；驱动两个气缸动作的驱动气路包括驱动气源、三联件10、第一单向节流阀11、第一比例阀12、第一压力传感器13、三位五通阀14、第一调速阀15，三联件连接于气源输出端，三联件、第一单向节流阀、第一比例阀、第一压力传感器、三位五通阀依次连接在气源与气缸之间，两个气缸的进气端形成并联在气路中，两个气缸的回气端并接后串接上述的第一调速阀。第一比例阀可以控制作用于气缸的气压，从而控制工装对被测件施加的压力。两个气缸共用一个气源进行同步驱动，保证两个气缸升降的同步性及驱动力的一致性，更稳定的带动上模板升降动作。测试系统包括测试气源、第二单向节流阀16、第二比例阀17、第二压力传感器18、第二调速阀19、气动截止阀A、气体流量计20、截止阀B、截止阀C、截止阀D、截止阀E、截止阀F；第二单向节流阀、第二比例阀、第二压力传感器、第二调速阀、气动截止阀依次连接在测试气源与流量计之间，截止阀C与流量计并接后分别连接截止阀B、截止阀D、截止阀E、截止阀F；所述截止阀D与空气道接口连接，截止阀E与氢气道接口连接，截止阀F与冷却液道接口连接。其中，单向节流阀：控制主管道气体的流速；比例阀：根据用户设置的参数输出规定的试验气压；压力传感器：检测压力信号并传输给PLC，用于计算及保护功能；调速阀：限制供气的流量，避免气体流量瞬间过大对后部元件形成冲击；流量计：用于测量泄漏率，是设备重要的传感器；气动截止阀：具有阀芯位置补偿功能，即便长期本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氢燃料电池双极板密封试验设备，其特征在于，包括支架、上模板、下模板、气缸，支架中部具有承载平台，下模板固定装配在承载平台上，气缸装配于支架上方，气缸的伸缩端与上模板连接，气缸带动上模板与下模板合模或分模动作，上模板与下模板之间形成供电池双极板置入的模腔，以及竖直固定在支架上的导杆，所述导杆穿过上模板对上模板的升降动作形成导向；/n下模板上装配有空气道接口、氢气道接口、冷却液道接口，以及向空气道接口、氢气道接口、冷却液道接口中交替通入测试介质的测试系统。/n

【技术特征摘要】
1.氢燃料电池双极板密封试验设备，其特征在于，包括支架、上模板、下模板、气缸，支架中部具有承载平台，下模板固定装配在承载平台上，气缸装配于支架上方，气缸的伸缩端与上模板连接，气缸带动上模板与下模板合模或分模动作，上模板与下模板之间形成供电池双极板置入的模腔，以及竖直固定在支架上的导杆，所述导杆穿过上模板对上模板的升降动作形成导向；
下模板上装配有空气道接口、氢气道接口、冷却液道接口，以及向空气道接口、氢气道接口、冷却液道接口中交替通入测试介质的测试系统。


2.如权利要求1所述的氢燃料电池双极板密封试验设备，其特征在于，所述上模板由两个气缸驱动升降动作，两个气缸的驱动端分别与上模板进行连接；
驱动两个气缸动作的驱动气路包括驱动气源、三联件、第一单向节流阀、第一比例阀、第一压力传感器、三位五通阀、第一调速阀，三联件连接于气源输出端，
三联件、第一单向节流阀、第一比例阀、第一压力传感器、三位五通阀依次连接在气源与气缸之间，两个气缸的进气端形成并联在气路中，两个气缸的回气端并接后串接上述的第一调速阀。

【专利技术属性】
技术研发人员：朱留存，张震，苗志滨，郑晓东，柳成，季新宇，朱红兵，
申请(专利权)人：北部湾大学，
类型：新型
国别省市：广西;45