[发明专利]电堆检漏结构、电堆检漏方法与燃料电池测试台

说明书

本发明提供了一种电堆检漏结构，包括：通断阀、电子流量计和单向阀，其中，通断阀设置在进电堆管路和出电堆管路上；电子流量计设置在空气流量检测支路和氢气流量检测支路上；单向阀设置在空气流量检测支路和氢气流量检测支路上；当电堆检漏结构进行检漏工作时，阴阳极气体切换为氮气，将阴阳极气体压力提高到设定值，使通断阀处于关闭状态，按设定时间进行保压，检查电堆外漏情况。本发明通过将检漏功能集成在燃料电池测试台上，使得电堆组装后可直接连接到测试台上进行密封检验与性能测试，无需连接其他设备。

技术领域

本发明涉及燃料电池测试技术领域，具体地，涉及电堆检漏结构和燃料电池测试台。

背景技术

燃料电池是一种能够将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的发电装置。目前燃料电池大部分的故障都是由于密封失效引起的，密封问题直接影响到电堆的寿命。因为在整个燃料电池电堆当中，是由数十上百个单电池串联叠加而成，每一个组件当中都会有密封件来进行密封。如此多的元件叠加在一起很容易形成连锁效应，一个元件的误差会传递到其它元件当中。密封失效会导致整个电堆的故障甚至报废。密封不仅会影响到燃料电池的使用性能，同时又关系到电堆安全。燃料电池使用的燃料常见的包括氢气、甲醇、甲烷等，都属于易燃危险物，一旦发生泄漏，可能会导致燃烧或爆炸的危险。因此在燃料电池运行前一定要确保电池密封正常。

当一个电堆组装完成后，首先要对电堆密封进行检验，然后再对电堆进行性能测试。密封检验分为两个部分：第一部分为外漏检查，将燃料电池电堆阳极腔、冷却水腔、阴极腔连通，通入一定压力的氮气或者氦气进行保压实验；第二部分为内窜检查，将冷却水腔与阴极腔相互连通并接入气体流量计，向阳极腔通入一定压力的氮气或氦气进行保压实验，同时用气体流量计检测阳极腔向其它两腔的泄漏量，同理可以对冷却水腔和阴极腔进行保压，用气体流量计检测每个腔向其它两腔的泄漏量。外漏和内窜检查达到要求后进行电堆测试。电堆每测试一段时间后，要对电堆的密封以及内部膜电极的泄漏量进行测试，就需要对电堆进行外漏和内窜的检查。将电堆从测试台上拆下再连接到检漏测试台进行密封性检测，检测后再将电堆连接到测试台上进行性能测试，过程较为复杂。综上所述对于燃料电池密封性检测，原有传统方式进行密封检测操作繁琐，影响测试效率。

经过检索，专利文献CN111540932A公开了一种燃料电池检漏装置及检漏方法，该现有技术采用检漏装置将内窥镜用于燃料电池的电堆检漏中，通过内窥镜快速准确的定位电堆泄漏部位。虽然也避免了将电池多次拆解才能进行电堆分层测试的技术方案，但是并不能解决在电堆组装后直接连接到测试台上进行密封检验与性能测试的技术问题，并且采用了内窥镜额外的拆装结构，测试效率不高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种电堆检漏结构和燃料电池测试台。针对现有燃料电池测试中电堆检漏操作复杂，提供一种利用现有燃料电池测试台结构进行改进，实现了在燃料电池测试台上直接进行电堆检漏的功能，有效解决了目前燃料电池电堆生产测试中检漏过程复杂的问题。

根据本发明提供的一种电堆检漏结构，包括：通断阀、电子流量计和单向阀，其中，通断阀设置在进电堆管路和出电堆管路上；电子流量计设置在空气流量检测支路和氢气流量检测支路上；单向阀设置在空气流量检测支路和氢气流量检测支路上；

当电堆检漏结构进行检漏工作时，阴阳极气体切换为氮气，将阴阳极气体压力提高到设定值，使通断阀处于关闭状态，按设定时间进行保压。

优选地，通电阀包括空气进气电磁阀和氢气进气电磁阀，空气进气电磁阀设置在空气进电堆前的管路上，氢气进气电磁阀设置在氢气进电堆前的管路上。

优选地，通电阀还包括空气出气电磁阀和氢气出气电磁阀，空气出气电磁阀设置在空气出电堆前的管路上，氢气出气电磁阀设置在氢气出电堆前的管路上。

优选地，还包括空气背压阀，空气背压阀设置在空气出气电磁阀的后端，空气流量检测支路设置在空气出气电磁阀和空气背压阀之间。