[发明专利]一种基于红外成像技术的MEA检漏设备和方法

权利要求书

1.一种基于红外成像技术的MEA检漏设备，包括上电极板(1)、下电极板(2)、红外摄像头(3)、测试台面(4)、调节支撑杆(5)、电脑(6)以及电源(7)，其特征在于：所述上电极板(1)置于下电极板(2)上，所述下电极板(2)置于测试台面(4)上，所述上电极板(1)与下电极板(2)之间夹持有待测的膜电极组件MEA，所述MEA与上电极板(1)、下电极板(2)之间均设置有绝缘密封垫圈(8)，所述上电极板(1)上方设置有红外摄像头(3)，所述红外摄像头(3)用于采集待测MEA温度变化的图像，所述红外摄像头(3)固定在调节支撑杆(5)上，所述调节支撑杆(5)固定在测试台面(4)上，所述调节支撑杆(5)用于调节红外摄像头(3)的高度和方向，所述红外摄像头(3)通过线路连接电脑(6)，所述上电极板(1)、下电极板(2)分别通过线路连接电源(7)，所述电源(7)通过线路连接电脑(6)，所述电脑(6)用于采集红外摄像头(3)的图像以及控制电源(7)输出电压。

2.如权利要求1所述的基于红外成像技术的MEA检漏设备，其特征在于：所述下电极板(2)为一内部设有空腔(9)且上端敞口的腔体，所述下电极板(2)的侧壁上开设有气孔(10)，所述气孔(10)与下电极板(2)内部的空腔(9)相连通，所述气孔(10)用于作为在MEA下侧通入气体的通道。

3.如权利要求2所述的基于红外成像技术的MEA检漏设备，其特征在于：所述下电极板(2)的空腔(9)内布置有折流板(11)，所述折流板(11)用于使通入的气体均匀分布。

4.如权利要求3所述的基于红外成像技术的MEA检漏设备，其特征在于：所述折流板(11)设置有两个，两个折流板(11)前后交错布置，两个折流板(11)分别连接在下电极板(2)空腔(9)的前内壁、后内壁上。

5.如权利要求2所述的基于红外成像技术的MEA检漏设备，其特征在于：所述上电极板(1)为一中空的金属框，所述金属框内均布有格栅(12)，所述格栅(12)用于防止MEA一侧通入气体后涨破MEA。

6.如权利要求5所述的基于红外成像技术的MEA检漏设备，其特征在于：所述下电极板(2)的空腔(9)以及上电极板(1)的中空处均与MEA炭纸部分的外形尺寸相匹配，所述上电极板(1)、下电极板(2)的内测与MEA的炭纸部分接触，所述绝缘密封垫圈(8)与MEA的边框部分接触。

7.一种如权利要求2至6中任一项所述的基于红外成像技术的MEA检漏设备的检漏方法，其特征在于，该检漏方法用于测量MEA有效区域的破损、针孔、裂痕缺陷，包括以下步骤：通过下电极板(2)侧壁上的气孔(10)，向下电极板(2)的空腔(9)中通入氢气，由于MEA上侧为空气，MEA下侧为氢气，会反应产生电能，从而在泄漏处温度会有明显变化；通过红外摄像头(3)拍摄图片，即可看到温度变化，若有明显的温度跳变，则该区域即被判定为缺陷处。

8.一种如权利要求1至6中任一项所述的基于红外成像技术的MEA检漏设备的检漏方法，其特征在于，该检漏方法用于测量MEA有效区域被炭纸纤维刺破缺陷，包括以下步骤：通过电源(7)在上电极板(1)和下电极板(2)加载电压，由于此类缺陷会导致MEA两侧的电阻变小甚至短路，此时在缺陷处，会由于电阻变小，而电流会变大，从而产生热量，温度升高；通过红外摄像头(3)采集温度图像，即可识别出该区域，并判断缺陷的位置。