可平衡压力的双极板固定工装制造技术

本公开属于电解槽制氢技术领域，具体涉及一种可平衡压力的双极板固定工装

【技术实现步骤摘要】
可平衡压力的双极板固定工装、气密测试装置及测试方法


[0001]本公开属于电解槽制氢
，具体涉及一种可平衡压力的双极板固定工装
、
气密测试装置及测试方法
。

技术介绍

[0002]质子交换膜（
PEM
）水电解制氢技术是质子交换膜燃料电池反应的逆反应，其原理为在极板两端施加电压，并且向电解槽中供水，水在阳极被分解为氧气
O2、
质子
H
+
及电子
e
‑
，
H
+
穿过质子交换膜到达阴极，在阴极与
e
‑
生成氢气
。PEM
水电解具有电流密度高
、
电解槽体积小
、
运行灵活
、
利于快速变载等明显优势
。
[0003]双极板作为电解槽的核心部件之一，直接影响到整个电解槽的性能
。
其不仅被要求具备有很好的导电性
、
导热性
、
耐腐蚀，还要有较高的机械强度和气体不可渗透性等特点
。
因而，在双极板的研发和制备过程中，对双极板的气密测试十分重要
。
[0004]然而，在利用现有的双极板气密测试装置对双极板进行性能测试时，有时会出现准确性难以保证的情况
。

技术实现思路

[0005]本公开发现，导致双极板气密测试装置准确性难以保证的重要原因之一是
——
在以往的双极板气密测试装置的固定工装中，上治具往往自由度为0，不能自动找正，进而无法完全保证双极板上下两侧受压均匀
。
而这一问题可以通过对双极板固定工装的结构改进而得到改善
。
[0006]对此，本公开首先提供了一种双极板固定工装，其包括：下治具；上治具，所述上治具可拆卸地固定于所述下治具的正上方；浮动板，所述浮动板设置在所述上治具和下治具之间，所述浮动板的下表面能够与所述下治具的上表面贴合接触；以及，点接触头，所述点接触头固定设置在浮动板上表面中心位置，且所述点接触头与所述上治具的下表面中心位置以点接触连接
。
[0007]作为优选方案，所述点接触头的上表面为向上凸起的曲面，且曲面的最高点为所述点接触头与所述上治具的下表面中心位置的点接触位置
。
[0008]作为更优选的方案，所述点接触头的上表面为立体对称图形，且其对称轴竖直穿过所述点接触头与所述上治具的下表面中心位置的点接触位置
。
[0009]作为进一步优选的方案，所述点接触头的上表面为向上凸起的球面，且球面的最高点为所述点接触头与所述上治具的下表面中心位置的点接触位置
。
[0010]作为优选方案，所述双极板固定工装还包括荷重传感器，所述荷重传感器设置在所述点接触头与所述上治具下表面的接触位置
。
[0011]作为优选方案，所述双极板固定工装还包括荷重传感器，所述荷重传感器固定设置在浮动板上表面中心位置，且所述荷重传感器的顶部含有所述点接触头的结构
。
[0012]作为优选方案，在所述下治具的上表面设有限位块，所述限位块用于限制所述浮
动板与所述下治具的相对位置
。
[0013]作为优选方案，在所述上治具和下治具的边缘位置设有多个螺孔，所述上治具和下治具通过穿过所述螺孔的螺杆及配合使用的螺母而实现可拆卸固定
。
[0014]作为优选方案，所述上治具
、
点接触头
、
浮动板和下治具的重心在一条竖直线上，且所述竖直线穿过所述点接触头与所述上治具的下表面中心位置的点接触位置
。
[0015]本公开还提供一种双极板气密测试装置，其包括所述的双极板固定工装
。
[0016]作为优选方案，所述双极板气密测试装置中还包括：施力部件，所述施力部件用于对所述下治具和
/
或上治具施力，使得所述双极板固定工装夹紧双极板，并在双极板处形成双极板腔室；以及，充气部件，所述充气部件用于在所述双极板腔室内充入气体
。
[0017]作为优选方案，所述双极板气密测试装置还包括压力检测部件，所述压力检测部件用于检测双极板腔室中的气体压力
。
[0018]作为优选方案，所述施力部件包括支撑台和施力件，所述双极板固定工装设置在所述支撑台和施力件之间，所述施力件对所述下治具和
/
或上治具施力，使得所述双极板固定工装夹紧双极板，并在双极板处形成双极板腔室
。
[0019]本公开还提供一种双极板气密测试方法，其包括：使用所述的双极板固定工装；或，使用所述的双极板气密测试装置；将双极板放置在所述下治具与所述浮动板之间，通过对所述下治具和
/
或上治具施力，使得所述双极板固定工装夹紧双极板，并在双极板处形成双极板腔室；而后在所述双极板腔室中充入气体，并监测一定时间内双极板腔室内的气密性
。
[0020]本公开发现，通过上述双极板固定工装，点接触头结构将压力从上治具中心传递到接触面，浮动板结构能够靠重力自动找正，从而使双极板两侧受力均匀，并提高了双极板气密测试装置的测试准确性
。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，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的附图
。
[0022]图1为本公开实施例1中所提供的双极板固定工装的下治具
、
浮动板和点接触头的位置示意图
。
[0023]图2为本公开实施例1中所提供的双极板固定工装的下治具
、
浮动板和点接触头的位置主视图
。
[0024]图3为本公开实施例1中所提供的双极板固定工装的主视图
。
[0025]图4为图3中
A
处的局部放大主视图
。
[0026]图5为图3中
A
处在双极板固定工装工作时的受力示意图
。
[0027]图中，
1、
下治具；
11、
限位块；
2、
上治具；
3、
浮动板；
4、
点接触头
。
具体实施方式
[0028]以下对本公开的具体实施方式进行详细说明
。
应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开，本领域技术人员可以对本公开进行多种修改和变化而不背离本公开的范围或精神
。
例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双极板固定工装，其特征在于，其包括：下治具（1）；上治具（2），所述上治具（2）可拆卸地固定于所述下治具（1）的正上方；浮动板（3），所述浮动板（3）设置在所述上治具（2）和下治具（1）之间，所述浮动板（3）的下表面能够与所述下治具（1）的上表面贴合接触；以及，点接触头（4），所述点接触头（4）固定设置在浮动板（3）上表面中心位置，且所述点接触头（4）与所述上治具（2）的下表面中心位置以点接触连接
。2.
根据权利要求1所述的双极板固定工装，其中，所述点接触头（4）的上表面为向上凸起的曲面，且曲面的最高点为所述点接触头（4）与所述上治具（2）的下表面中心位置的点接触位置
。3.
根据权利要求2所述的双极板固定工装，其中，所述点接触头（4）的上表面为立体对称图形，且其对称轴竖直穿过所述点接触头（4）与所述上治具（2）的下表面中心位置的点接触位置
。4.
根据权利要求2所述的双极板固定工装，其中，所述点接触头（4）的上表面为向上凸起的球面，且球面的最高点为所述点接触头（4）与所述上治具（2）的下表面中心位置的点接触位置
。5.
根据权利要求
1~4
中任一项所述的双极板固定工装，其中，所述双极板固定工装还包括荷重传感器，所述荷重传感器设置在所述点接触头（4）与所述上治具（2）下表面的接触位置
。6.
根据权利要求
1~4
中任一项所述的双极板固定工装，其中，所述双极板固定工装还包括荷重传感器，所述荷重传感器固定设置在浮动板（3）上表面中心位置，且所述荷重传感器的顶部含有所述点接触头（4）的结构
。7.
根据权利要求1所述的双极板固定工装，其中，在所述下治具（1）的上表面设有限位块（
11
），所述限位块（
11
）用于限制所述浮动板（3）与所述下治具（1）的相对位置
。8.
根据权利要求1所述的双极板固定工装，其中，在所述上治具（2）和下治具（1）的边缘位置设有多个螺孔，所述上治具（2）和下治具（1）通过穿过所述螺孔的螺杆及...

【专利技术属性】
技术研发人员：万晓雯，
申请(专利权)人：康明斯氢能上海有限公司，
类型：发明
国别省市：