[发明专利]一种电堆膜电极泄漏检测方法

说明书

本发明提供一种电堆膜电极泄漏检测方法，包括如下步骤：分别向电堆的阳极和阴极通入燃料和氧化剂，当电堆的阳极与阴极的压差达到设定正压差时，停止向电堆的阴极通入氧化剂，测试电堆的各个单体电池的电压下降速度；分别向电堆的阳极和阴极通入燃料和氧化剂，当电堆的阳极与阴极的压差达到设定负压差时，停止向电堆的阴极通入氧化剂，测试电堆的各个单体电池的电压下降速度；若在正压差测试步骤中测得第N节单体电池的电压下降速度大于设定速度，且在负压差测试步骤中测得第N节单体电池的电压下降速度小于设定速度，则第N节单体电池的膜电极出现泄漏。本检测方法的准确度更高。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种电堆膜电极泄漏检测方法。

背景技术

公告号为CN101697005A的中国专利披露了一种定位电堆中膜电极的泄漏位置的方法，将电堆装在电堆测试台，在阳极通入氢气，阴极通过空气，然后突然停止阴极侧的空气供应，通过判断电压下降速度定位泄漏的膜电极位置。该方法存在缺陷，一方面是会受到阴极侧外漏或者阴极侧和水侧内漏的干扰，另一方面，如果出现内部轻微短路，也会出现类似的现象，导致检测的准确度不高。公开号为CN111157198A的中国专利申请公开了一种燃料电池电堆中膜电极串漏与双极串漏的检测方法，该检测方法通过分别提高燃料腔燃料压力和氧化剂腔氧化剂压力，判断电压下降的电池位置是否一致，进而来判断膜电极是否泄漏。该方法也存在缺陷，因为如果是轻微的泄漏，较小的阴阳极压差对单体的电压影响很小，不一定能从单体电压监测仪器(简称CVM)上读出电压的区别。而且，膜电极的电压大小还跟催化剂的含量有关，因此该方法会受到干扰，检测准确度也不高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种检测准确度更高的电堆膜电极泄漏检测方法。

为实现上述目的，本发明提供一种电堆膜电极泄漏检测方法，包括如下步骤：

正压差测试：分别向电堆的阳极和阴极通入燃料和氧化剂，当电堆的阳极与阴极的压差达到设定正压差时，停止向电堆的阴极通入氧化剂，测试电堆的各个单体电池的电压下降速度；

负压差测试：分别向电堆的阳极和阴极通入燃料和氧化剂，当电堆的阳极与阴极的压差达到设定负压差时，停止向电堆的阴极通入氧化剂，测试电堆的各个单体电池的电压下降速度；

若在正压差测试步骤中测得第N节单体电池的电压下降速度大于设定速度，且在负压差测试步骤中测得第N节单体电池的电压下降速度小于设定速度，则第N节单体电池的膜电极出现泄漏，其中N为自然数，且0＜N≤M，M为电堆中全部单体电池的数量。

进一步地，在正压差测试步骤中，当电堆的阳极与阴极的压差达到50kPa时，停止向电堆的阴极通入氧化剂；在负压差测试步骤中，当电堆的阳极与阴极的压差达到-50kPa时，停止向电堆的阴极通入氧化剂。

进一步地，在正压差测试步骤中，停止向电堆的阴极通入氧化剂后，测试、并记录各个单体电池的电压下降至0.1V所需的时间；在负压差测试步骤中，停止向电堆的阴极通入氧化剂后，测试、并记录各个单体电池的电压下降至0.1V所需的时间。

进一步地，在正压差测试步骤中，还需当电堆中全部单体电池的电压均达到0.9V时，停止向电堆的阴极通入氧化剂；在负压差测试步骤中，还需当电堆中全部单体电池的电压均达到0.9V时，停止向电堆的阴极通入氧化剂。

进一步地，在正压差测试步骤中，还需当电堆中全部单体电池的电压均达到0.9V并维持10s后，停止向电堆的阴极通入氧化剂；在负压差测试步骤中，还需当电堆中全部单体电池的电压均达到0.9V并维持10s后，停止向电堆的阴极通入氧化剂。

进一步地，所述燃料为氢气，所述氧化剂为空气。

进一步地，在分别向电堆的阳极和阴极通入氢气和空气时，空气的流量大于氢气的流量。