本发明专利技术公开了一种燃料电池多功能密封评测装置、系统及其方法，该装置包含：上压板，其开设有介质流入腔，所述介质流入腔通过第一进口与外界连通；下压板，其顶面用于放置燃料电池极板材料样片，极板材料样片开设有第一通孔，第一通孔的外侧环绕设置有第一密封筋和第二密封筋，第一密封筋与第二密封筋之间形成用于放置燃料电池密封圈小样的第一凹槽，下压板开设有介质流出腔，介质流出腔通过第二出口与外界连通；紧固结构，其用于将上压板和下压板紧固连接组合；组合状态下，介质流入腔、所述第一通孔和所述介质流出腔连通。其优点是：该装置结合借助极板材料样片对密封材料和密封结构进行密封多功能前期评测，大大降低了对密封材料的选型成本。材料的选型成本。材料的选型成本。
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池多功能密封评测装置、系统及其方法
[0001]本专利技术涉及燃料电池
，涉及氢燃料电池的密封材料、密封结构评测装置及测试方法，具体涉及一种燃料电池多功能密封评测装置、系统及其方法。
技术介绍
[0002]氢燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的能量转换装置，当燃料电池工作时内部涉及多种流体介质，其中氢气和空气是燃料电池的反应介质，冷却剂是燃料电池的热管理介质，为保证燃料电池正常工作，以上介质均需要设计合适的密封结构和选择合适的密封材料，使氢燃料电池具有可靠、稳定的密封。
[0003]由于缺乏对密封材料和密封结构的有效评测装置和测试方法，目前大多厂家在密封前期开发时，对密封材料的选型和密封结构的设计评测不充分，仅依靠在后期对燃料电池层面对燃料电池密封进行气密性评测，这种评测的滞后性/不充分可能导致后期燃料电池产品出现密封失效等问题。
[0004]因此，目前缺乏对燃料电池密封材料和密封结构的有效评测装置和评测方法，同时目前在燃料电池密封的不同方面性能评测，工装类型多样，未能做到一套装置可以评测燃料电池密封的多项指标。
[0005]可以理解的是，上述陈述仅提供与本专利技术有关的
技术介绍
，而并不必然地构成现有技术。
技术实现思路
[0006]基于前述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种燃料电池多功能密封评测装置、系统及其方法，该装置结合借助燃料电池的极板材料样片对密封材料和密封结构进行密封多功能前期评测，大大降低了对密封材料的选型成本，同时借助燃料电池多功能密封评测装置及其系统和测试方法，将评测设备和条件归一化，减少了所需密封评测工装即密封圈小样的数量。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0008]一种燃料电池多功能密封评测装置，包含：
[0009]上压板，其开设有介质流入腔，所述介质流入腔通过第一进口与外界连通；
[0010]下压板，其设置于所述上压板下方，所述下压板的顶面用于放置燃料电池极板材料样片，所述极板材料样片开设有第一通孔，所述第一通孔的外侧环绕设置有第一密封筋和第二密封筋，所述第一密封筋环绕设置在第二密封筋外侧并与第二密封筋之间形成第一凹槽，所述第一凹槽用于放置燃料电池密封圈小样，所述下压板开设有介质流出腔，所述介质流出腔通过第二出口与外界连通；
[0011]紧固结构，其用于将所述上压板和下压板紧固连接组合；组合状态下，密封圈小样紧贴上压板和下压板，所述介质流入腔、所述第一通孔和所述介质流出腔连通。
[0012]可选的，所述上压板对应第一密封筋外侧处环绕开设有凹槽以形成介质泄漏腔，
所述介质泄漏腔通过第一出口与外界连通，在组合状态下，所述介质泄漏腔与极板材料样片接触。
[0013]可选的，所述上压板环绕所述介质泄漏腔外侧开设有容纳上压板密封圈的上压板密封槽，所述下压板环绕所述介质泄漏腔外侧开设有容纳下压板密封圈的下压板密封槽，组合状态下，所述上压板密封圈和所述下压板密封圈分别设置于所述上压板密封槽和下压板密封槽内以保证上压板和极板材料样片之间以及下压板和极板材料样片之间的密封性；
[0014]和/或，所述上压板与第一出口快接插头连接，所述第一出口快接插头开设有第一出口。
[0015]可选的，所述下压板的上表面对应所述第一凹槽处开设有压力传感器安装槽，所述压力传感器安装槽用于放置压力传感器，随着紧固结构压紧上压板和下压板的程度不同，所述压力传感器的数值发生变化。
[0016]可选的，所述下压板与所述极板材料样片的第一通孔的接触处设置有密封件；
[0017]和/或，所述上压板与第一进口快插接头连接，所述第一进口快插接头开设有第一进口；
[0018]和/或，所述下压板与第二出口快接插头连接，所述第二出口快接插头开设有第二出口；
[0019]和/或，所述燃料电池密封圈小样的截面为矩形、正方形、倾斜D型、单峰型、多峰型中的至少一种；
[0020]和/或，所述密封圈小样的高度大于第一密封筋和/或第二密封筋的高度。
[0021]可选的，所述紧固结构包括螺杆、垫片和螺母；
[0022]所述燃料电池多功能密封评测装置沿周向设置有多个紧固结构。
[0023]可选的，一种燃料电池多功能密封评测系统，包含：
[0024]前述的燃料电池多功能密封评测装置；
[0025]冷却介质供给装置，其通过第一进口与所述燃料电池多功能密封评测装置连接，所述冷却介质供给装置与所述第一进口之间设置有第三阀门，所述冷却介质供给装置用于提供冷却介质；
[0026]冷却循环泵，其设置于所述冷却介质供给装置和第二出口之间，所述冷却循环泵与所述第二出口之间设置有第四阀门。
[0027]可选的，还包含：
[0028]检测气体源，其与所述第一进口连通，所述检测气体源用于提供检测气体，所述检测气体包含氢气、氧气、氦气、压缩空气中的至少一种；
[0029]所述第一出口处对应设置有流量计、氢气浓度传感器、氧气浓度传感器、湿度传感器中的至少一种；
[0030]当所述检测气体源提供压缩空气时，所述检测气体源与所述第一进口之间设置有气体加湿装置。
[0031]可选的，一种前述的燃料电池多功能密封评测系统的评测方法，包含：
[0032]将待评测燃料电池极板材料样片和燃料电池密封圈小样放置到燃料电池多功能密封评测装置内；
[0033]通过紧固结构将上压板和下压板紧固连接组合，使燃料电池密封圈小样具有初始
压缩量；
[0034]冷却介质供给装置通过第一进口向燃料电池多功能密封评测装置通入冷却介质，连通第一出口、第二出口、冷却循环泵和冷却介质供给装置使冷却介质循环流动；
[0035]使冷却介质循环若干时间，在各个预设时间节点处分别进行气密性测试，记录不同冷却介质循环时间后的气密性数据。
[0036]可选的，包含：
[0037]气密性测试：关闭第四阀门，通过检测气体源向燃料电池多功能密封评测装置通入检测气体，在第一进口处保证检测气体的表压在200kpa，稳定其压力一段时间后，在第一出口处采用对应流量计或传感器检测对应参数；
[0038]透湿性试验：关闭第四阀门，打开气体加湿装置和检测气体源，通过所述检测气体源向燃料电池多功能密封评测装置通入压缩空气，在第一进口处保证检测气体的表压在200kpa和相对湿度100％RH，稳定其压力和相对湿度100小时，通过第一出口处的湿度传感器检测燃料电池密封圈小样的透湿性；
[0039]密封材料装配力试验：通过紧固结构使燃料电池密封圈小样具有初始压缩量，通过压力传感器检测燃料电池密封圈小样区域的压力云图；调整紧固结构的扭矩，使燃料电池密封圈小样具有不同的压力，记载其对应的压力大小、压缩率和压力云图的均匀性；测试不同密封圈材料、不同截面形状的相关数据，根据压力大小、燃料电池密封圈小样的压缩率和压力云图的均匀性，评估不同密封圈材料、截面形状的应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池多功能密封评测装置，其特征在于，包含：上压板，其开设有介质流入腔，所述介质流入腔通过第一进口与外界连通；下压板，其设置于所述上压板下方，所述下压板的顶面用于放置燃料电池极板材料样片，所述极板材料样片开设有第一通孔，所述第一通孔的外侧环绕设置有第一密封筋和第二密封筋，所述第一密封筋环绕设置在第二密封筋外侧并与第二密封筋之间形成第一凹槽，所述第一凹槽用于放置燃料电池密封圈小样，所述下压板开设有介质流出腔，所述介质流出腔通过第二出口与外界连通；紧固结构，其用于将所述上压板和下压板紧固连接组合；组合状态下，密封圈小样紧贴上压板和下压板，所述介质流入腔、所述第一通孔和所述介质流出腔连通。2.如权利要求1所述的燃料电池多功能密封评测装置，其特征在于，所述上压板对应第一密封筋外侧处环绕开设有凹槽以形成介质泄漏腔，所述介质泄漏腔通过第一出口与外界连通，在组合状态下，所述介质泄漏腔与极板材料样片接触。3.如权利要求2所述的燃料电池多功能密封评测装置，其特征在于，所述上压板环绕所述介质泄漏腔外侧开设有容纳上压板密封圈的上压板密封槽，所述下压板环绕所述介质泄漏腔外侧开设有容纳下压板密封圈的下压板密封槽，组合状态下，所述上压板密封圈和所述下压板密封圈分别设置于所述上压板密封槽和下压板密封槽内以保证上压板和极板材料样片之间以及下压板和极板材料样片之间的密封性；和/或，所述上压板与第一出口快接插头连接，所述第一出口快接插头开设有第一出口。4.如权利要求1所述的燃料电池多功能密封评测装置，其特征在于，所述下压板的上表面对应所述第一凹槽处开设有压力传感器安装槽，所述压力传感器安装槽用于放置压力传感器，随着紧固结构压紧上压板和下压板的程度不同，所述压力传感器的数值发生变化。5.如权利要求1所述的燃料电池多功能密封评测装置，其特征在于，所述下压板与所述极板材料样片的第一通孔的接触处设置有密封件；和/或，所述上压板与第一进口快插接头连接，所述第一进口快插接头开设有第一进口；和/或，所述下压板与第二出口快接插头连接，所述第二出口快接插头开设有第二出口；和/或，所述燃料电池密封圈小样的截面为矩形、正方形、倾斜D型、单峰型、多峰型中的至少一种；和/或，所述密封圈小样的高度大于第一密封筋和/或第二密封筋的高度。6.如权利要求1所述的燃料电池多功能密封评测装置，其特征在于，所述紧固结构包括螺杆、垫片和螺母；所述燃料电池多功能密封评测装置沿周向设置有多个紧固结构。7.一种燃料电池多功能密封评测系统，其特征在于，包含：如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻强，孙毅，孙丽君，孙吉友，覃雄，钟国敏，张伟，王涛，
申请(专利权)人：航天氢能上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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