[发明专利]一种研究氢燃料电池电堆组装力与密封性的在线测试方法

说明书

本发明公开了一种研究氢燃料电池电堆组装力与密封性的在线测试方法，具体包括以下步骤：S1、首先将未组装完成的氢燃料电池电堆放置在数显万能试验机内的底板上，然后启动电动伸缩杆，带动夹板向电池电堆进行靠近，通过夹板对电池电堆进行定位，同时将上端板顶部左边的三个进气口通过密封盖进行密封，然后进行组装力和密封性的测试，本发明涉及氢燃料电池电堆测试技术领域。该研究氢燃料电池电堆组装力与密封性的在线测试方法，通过在对电池电堆的组装力进行测试时，通过夹板对电池电堆进行定位后，将未组装的电池电堆进行压紧测试，使得在得出的结果不合格后，不需要将其拆开进行返修，节省了时间，减轻了工作人员的工作量。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池电堆测试技术领域，具体为一种研究氢燃料电池电堆组装力与密封性的在线测试方法。

背景技术

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极，燃料电池对环境无污染，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式—最典型的传统后备电源方案，燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物，如上所述，燃料电池只会产生水和热，如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等)，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程，燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平，这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

目前在测试氢燃料电池电堆组装力与密封性时，一般都是对通过螺杆组装完成后的电池电堆进行测试，而电池电堆测试结果不合格后，需要对组装完成的电池电堆再次进行拆开返修，操作繁琐，耗时较长，增加了工作量，且现有的测试方式在对组装力进行测试时，没有同时对密封性进行测试，容易导致组装力与密封性的性能不匹配，增加了返修率。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种研究氢燃料电池电堆组装力与密封性的在线测试方法，解决了一般都是对通过螺杆组装完成后的电池电堆进行测试，且现有的测试方式在对组装力进行测试时，没有同时对密封性进行测试，容易导致组装力与密封性的性能不匹配，增加了返修率的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种研究氢燃料电池电堆组装力与密封性的在线测试方法，具体包括以下步骤：

S1、首先将未组装完成的氢燃料电池电堆放置在数显万能试验机内的底板上，然后启动电动伸缩杆，带动夹板向电池电堆进行靠近，通过夹板对电池电堆进行定位，同时将上端板顶部左边的三个进气口通过密封盖进行密封，然后进行组装力和密封性的测试；

S2、通过数显万能实验机将压力施加到预设的组装力，通过压板机构对电池电堆进行压紧，压力传感器测试电池电堆受到的压力值，从而对组装力进行测试；

S3、组装力测试的同时，通过将第一进气管、第二进气管和第三进气管分别与三个进气口依次连通，进行密封性测试，开启氮气瓶，通入氮气，通入氮气的压力值为2-4MPa，设定压力值后，保持该此值稳定后关闭氮气瓶，观察压力表显示值在预设时间内是否有变化，从而检测电堆的密封性；

S4、在检测电堆燃料腔、冷却剂腔和氧化剂腔的密封性时，将第一进气管与燃料腔上的进气口相连接，或者与氧化剂腔上的进气口相连接，把第二进气管和第三进气管内的阀门进行关闭，然后将气体泄漏检测仪与氧化剂腔上的进气口或者燃料腔上的进气口相连接，将冷却剂腔上的进气口通过密封盖密封，开启氮气瓶，通入氮气，通入氮气的压力值为3-6MPa，设定压力值后，保持该此值稳定后关闭氮气瓶，观察气体泄漏检测仪在预设时间内数值的变化，从而检测燃料腔、冷却剂腔和氧化剂腔之间的密封性；