一种高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装及方法技术

本发明专利技术提供一种高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装及方法。本发明专利技术检漏工装，包括：重整蒸发双用检漏板、蒸发电堆双用检漏板、尾气排放检漏板以及若干接口件；通过若干接口件将重整蒸发双用检漏板、蒸发电堆双用检漏板、尾气排放检漏板进行组装实现对蒸发器、重整器以及电堆的检漏。本发明专利技术提供了一种成熟可靠的检漏方案，能够实现对蒸发器的甲醇流道、氢气流道、导热油流道以及燃烧尾气流道，重整器的甲醇及氢气流道和燃烧尾气流道以及电堆的导热油、氢气及孔气流道的检漏。本发明专利技术的技术方案解决了现有技术中针对重整器、蒸发器缺乏成熟检漏工装及方法和电堆工装检漏范围窄的问题。检漏工装及方法和电堆工装检漏范围窄的问题。检漏工装及方法和电堆工装检漏范围窄的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装及方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体而言，尤其涉及一种高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装及方法。

技术介绍

[0002]燃料电池是一类将燃料化学能直接转换为电能的能量转化装置，由于燃料的比能量高，燃料电池系统结构简单等优点，在动力电源、备用电源及移动电源领域应用前景广阔。氢气是燃料电池的首选燃料，但由于目前氢气在制备、存储、运输等方面存在诸多问题，限制了其大规模应用。使用液态燃料(甲醇、乙醇、柴油等)重整制氢是行之有效的解决办法。在高功率燃料电池电堆结构中，强迫空气对流散热很难达到良好的散热效果，而液体冷却散热(油冷散热等)是一个可靠而有效的散热方法。
[0003]目前，在高功率高温质子交换膜燃料电池中，重整制氢放电结构即重整器、蒸发器和电堆作为其核心部分，对于重整器的甲醇腔和氢气腔与蒸发器的甲醇腔、氢气腔和油腔的焊接处没有成熟可靠的检漏手段，如果放电过程中有甲醇或氢气泄露，会对测试人员造成一定危害甚至是危险；如果放电过程中有导热油泄露，则会降低电堆换热效率，在系统中可能会提高内耗，甚至会有电堆飞温的风险，若是导热油闪点过低，则会使测试人员陷入生命危险。然而，电堆虽然具有较为成熟的检漏手段和简易工装，但该工装仅能对电堆使用，无法涉及其他核心部件的检漏。

技术实现思路

[0004]根据上述提出针对重整器、蒸发器缺乏成熟检漏工装及方法和电堆工装检漏范围窄的问题，提供一种高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装。本专利技术通过若干接口件将重整蒸发双用检漏板、蒸发电堆双用检漏板、尾气排放检漏板进行组装实现对蒸发器、重整器以及电堆的检漏。
[0005]本专利技术采用的技术手段如下：
[0006]一种高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装，包括：重整蒸发双用检漏板、蒸发电堆双用检漏板、尾气排放检漏板以及若干接口件；通过若干接口件将重整蒸发双用检漏板、蒸发电堆双用检漏板、尾气排放检漏板进行组装实现对蒸发器、重整器以及电堆的检漏。
[0007]进一步地，所述重整蒸发双用检漏板的重整器氢气出口接头侧采用密封垫密封，反侧采用密封圈密封。
[0008]进一步地，所述重整器氢气出口接头和蒸发器氢气进口接头为宝塔接头，且为连通状态，任意一段均可作为进气口或出气口，其中，蒸发器氢气进口接头隐藏在内侧，其中隐藏的深度根据重整器接口长度及接头与档网的距离设定。
[0009]进一步地，所述蒸发器氢气进口接头侧开设有通孔，通孔的直径及深度根据重整器接口设定，采用螺栓螺母或单用螺栓连接。
[0010]进一步地，所述蒸发电堆双用检漏板两侧均采用密封垫密封，且蒸发电堆双用检
漏板上开设有与所述重整蒸发双用检漏板相匹配的通孔。
[0011]进一步地，所述尾气排放检漏板的燃烧尾气出口接头的反侧采用密封垫密封；燃烧尾气出口接头采用宝塔接头，且尾气排放检漏板上开设有与所述重整蒸发双用检漏板相匹配的通孔。
[0012]本专利技术还提供了一种基于上述高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装的检漏方法，包括蒸发器检漏方法、重整器检漏方法以及电堆检漏方法，其中：
[0013]所述蒸发器检漏方法包括检测蒸发器的甲醇流道、氢气流道、导热油流道以及燃烧尾气流道；
[0014]所述重整器检漏方法包括检测重整器的甲醇及氢气流道和燃烧尾气流道；
[0015]所述电堆检漏方法包括检测电堆的导热油、氢气及孔气流道。
[0016]进一步地，所述蒸发器检漏方法具体包括如下步骤：
[0017]S1、将蒸发器泡入水中；
[0018]S2、蒸发器甲醇流道检漏：
[0019]将所述重整蒸发双用检漏板通过接口件与蒸发器进行组装，使得空气从蒸发器甲醇进口进入，若蒸发器甲醇流道的外边缘出现气泡，则蒸发器甲醇流道外漏；若蒸发器氢气出口出现气泡，则蒸发器甲醇流道与蒸发器氢气流道内漏；若蒸发器导热油出口出现气泡，则蒸发器甲醇流道与蒸发器导热油流道内漏；若蒸发器燃烧尾气出口出现气泡，则蒸发器甲醇流道与蒸发器燃烧尾气流道内漏；若水中无气泡，则蒸发器甲醇流道检验合格；
[0020]S3、蒸发器氢气流道检漏：
[0021]在步骤S2的基础上，将所述蒸发电堆双用检漏板组装在所述重整蒸发双用检漏板上，使得空气从蒸发器氢气进口接头进入，若蒸发器氢气流道的外边缘出现气泡，则蒸发器氢气流道外漏；若蒸发器导热油入口出现气泡，则蒸发器氢气流道与蒸发器导热油流道内漏；若蒸发器燃烧尾气出口出现气泡，则蒸发器氢气流道与蒸发器燃烧尾气流道内漏；若水中无气泡，则蒸发器氢气流道检验合格；
[0022]S4、蒸发器导热油流道检漏：
[0023]在步骤S3的基础上，将所述蒸发电堆双用检漏板与蒸发器导热油入口接头进行组装，使得空气从蒸发器导热油入口接头进入，若蒸发器导热油流道的外边缘出现气泡，则蒸发器导热油流道外漏；若蒸发器氢气进口出现气泡，则蒸发器导热油流道与蒸发器氢气流道内漏；若蒸发器燃烧尾气进口出现气泡，则蒸发器导热油流道与蒸发器燃烧尾气流道内漏；若水中无气泡，则蒸发器导热油流道检验合格；
[0024]S5、蒸发器燃烧尾气流道检漏：
[0025]在步骤S2的基础上，将所述尾气排放检漏板组装在所述重整蒸发双用检漏板上，使得空气从燃烧尾气出口接头进入，若蒸发器燃烧尾气流道的外边缘出现气泡，则蒸发器燃烧尾气流道外漏；若水中无气泡，则蒸发器燃烧尾气流道检验合格。
[0026]进一步地，所述重整器检漏方法具体包括如下步骤：
[0027]H1、将未填充催化剂的重整器泡入水中，或将填装催化剂的重整器的焊接点涂抹泡沫；
[0028]H2、重整器甲醇及氢气流道检漏:
[0029]将所述重整蒸发双用检漏板通过接口件与重整器氢气出口接头进行组装，使得空
气从重整器氢气出口接头进入，若重整器甲醇及氢气流道的外边缘出现气泡，则蒸发器甲醇及氢气流道外漏；若水中无气泡，则重整器甲醇及氢气流道检验合格；
[0030]H3、重整器燃烧尾气流道检漏：
[0031]将所述重整蒸发双用检漏板与重整器的每个接堵头进行组装，使得空气从重整器液体甲醇进口进入，若重整器燃烧尾气流道的外边缘出现气泡，则蒸发器燃烧尾气流道外漏；若水中无气泡，则重整器燃烧尾气流道检验合格。
[0032]进一步地，所述电堆检漏方法具体包括如下步骤：
[0033]F1、将电堆整体置于室温干净处；
[0034]F2、电堆导热油流道检漏：
[0035]将所述蒸发电堆双用检漏板与电堆导热油进口接头进行组装，使得空气从电堆导热油进口接头进入，将泡沫分别涂抹在电堆双极板外侧、电堆空气进口接头和电堆氢气出口接头，若电堆导热油流道的外边缘出现气泡，则电堆导热油流道外漏；若电堆空气进口接头出现气泡，则电堆导热油流道与电堆空气流道内漏；若电堆氢气出口接头出现气泡，则电堆导热油流道与电堆氢气流道内漏；若水中无气泡，则电堆导热油流道检验合格；
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装，其特征在于，包括：重整蒸发双用检漏板、蒸发电堆双用检漏板、尾气排放检漏板以及若干接口件；通过若干接口件将重整蒸发双用检漏板、蒸发电堆双用检漏板、尾气排放检漏板进行组装实现对蒸发器、重整器以及电堆的检漏。2.根据权利要求1所述的高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装，其特征在于，所述重整蒸发双用检漏板的重整器氢气出口接头侧采用密封垫密封，反侧采用密封圈密封。3.根据权利要求2所述的高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装，其特征在于，所述重整器氢气出口接头和蒸发器氢气进口接头为宝塔接头，且为连通状态，任意一段均可作为进气口或出气口，其中，蒸发器氢气进口接头隐藏在内侧，其中隐藏的深度根据重整器接口长度及接头与档网的距离设定。4.根据权利要求3所述的高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装，其特征在于，所述蒸发器氢气进口接头侧开设有通孔，通孔的直径及深度根据重整器接口设定，采用螺栓螺母或单用螺栓连接。5.根据权利要求1所述的高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装，其特征在于，所述蒸发电堆双用检漏板两侧均采用密封垫密封，且蒸发电堆双用检漏板上开设有与所述重整蒸发双用检漏板相匹配的通孔。6.根据权利要求1所述的高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装，其特征在于，所述尾气排放检漏板的燃烧尾气出口接头的反侧采用密封垫密封；燃烧尾气出口接头采用宝塔接头，且尾气排放检漏板上开设有与所述重整蒸发双用检漏板相匹配的通孔。7.一种基于权利要求1
‑
6中任意一项权利要求所述高温质子交换膜燃料电池复合检漏工装的检漏方法，其特征在于，包括蒸发器检漏方法、重整器检漏方法以及电堆检漏方法，其中：所述蒸发器检漏方法包括检测蒸发器的甲醇流道、氢气流道、导热油流道以及燃烧尾气流道；所述重整器检漏方法包括检测重整器的甲醇及氢气流道和燃烧尾气流道；所述电堆检漏方法包括检测电堆的导热油、氢气及孔气流道。8.根据权利要求7所述的检漏方法，其特征在于，所述蒸发器检漏方法具体包括如下步骤：S1、将蒸发器泡入水中；S2、蒸发器甲醇流道检漏：将所述重整蒸发双用检漏板通过接口件与蒸发器进行组装，使得空气从蒸发器甲醇进口进入，若蒸发器甲醇流道的外边缘出现气泡，则蒸发器甲醇流道外漏；若蒸发器氢气出口出现气泡，则蒸发器甲醇流道与蒸发器氢气流道内漏；若蒸发器导热油出口出现气泡，则蒸发器甲醇流道与蒸发器导热油流道内漏；若蒸发器燃烧尾气出口出现气泡，则蒸发器甲醇流道与蒸发器燃烧尾气流道内漏；若水中无气泡，则蒸发器甲醇流道检验合格；S3、蒸发器氢气流道检漏：在步骤S2的基础上，将所述蒸发电堆双用检漏板组装在所述重整蒸发双用检漏板上，使得空气从蒸发器氢气进口接头进入，若蒸发器氢气流道的外边缘出现气泡，则蒸发器氢气流道外漏；若蒸发器导热油入口出现气泡，则蒸发器氢气流道与蒸发器导热油流道内漏；
若蒸发器燃烧尾气...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海，姚子琪，孙公权，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：