專利名稱：一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種檢測裝置，特別是涉及一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢
漏裝置。
技術(shù)背景21世紀(jì)不可再生資源日趨枯竭，各國均面臨不同程度的能源危機(jī)，以及使用傳統(tǒng) 能源所帶來的環(huán)境污染。尋找可替代傳統(tǒng)化石能源的新型可再生能源成為當(dāng)前的主要出 路，發(fā)展清潔、高效、可持續(xù)發(fā)展的新能源動力技術(shù)已成為十分緊迫的任務(wù)，其中最受關(guān)注 的就是風(fēng)能，太陽能，氫能的利用。質(zhì)子交換膜燃料電池是以氫氣作為燃料及氧氣或空氣作為氧化劑，將電化學(xué)反應(yīng) 的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，其產(chǎn)物為水，清潔無污染。其核心部件膜電極(MEA)通常由氣體 擴(kuò)散層、催化層和質(zhì)子交換膜通過熱壓工藝制備而成，質(zhì)子交換膜、催化劑、碳紙等關(guān)鍵材 料對質(zhì)子交換膜燃料電池的電性能起到?jīng)Q定性的作用。膜電極的工作原理為氫氣通過管 道或?qū)獍宓竭_(dá)陽極，在陽極催化劑的作用下，氫氣發(fā)生氧化，釋放出電子。氫離子穿過電 解質(zhì)到達(dá)陰極，而在電池的另一端，氧氣(或空氣)通過管道或?qū)獍宓竭_(dá)陰極，同時，電子 通過外電路也到達(dá)陰極。在陰極側(cè)，氧氣與氫離子和電子在陰極催化劑的作用下反應(yīng)生成 水。與此同時，電子在外電路的連接下形成電流，可以向負(fù)載輸出電能。三合一的膜電極是質(zhì)子交換膜燃料電池核心部件，其質(zhì)量的好壞是決定整個燃料 電池的關(guān)鍵，膜電極除了傳遞反應(yīng)中產(chǎn)生的質(zhì)子外，還不能讓兩側(cè)的燃料氫氣和氧化劑氧 氣通過膜電極本身互相滲透，若有相互滲漏而混合，則可能會發(fā)生燃燒或爆炸。因而也就意 味著膜電極不能有任何漏氣情況。所以檢驗?zāi)る姌O是否漏氣是對膜電極質(zhì)量和質(zhì)子交換膜 燃料電池的安全運行是一個非常重要的環(huán)節(jié)。由于膜電極材料的特殊性，目前普遍采用的檢漏裝置，有的操作繁瑣浪費時間，有 的還需要進(jìn)行抽真空處理，有的不能確定膜電極的漏氣速率。因此需要一種方便操作、不需抽真空，且容易實現(xiàn)對不同規(guī)格及批量化生產(chǎn)檢測 的一種新型檢漏裝置。
發(fā)明內(nèi)容為了實現(xiàn)對膜電極的質(zhì)量把關(guān)，檢測其是否漏氣，本實用新型提供了一種質(zhì)子交 換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置，可以實現(xiàn)對不同規(guī)格的膜電極進(jìn)行漏氣測試。其結(jié)構(gòu)合 理，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)工藝簡單，操作方便快捷，能夠?qū)崿F(xiàn)批量化生產(chǎn)的檢測要求。為實現(xiàn)上述目的，采用如下設(shè)計方案一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置，其特征在于由兩塊帶有氣孔的壓 緊夾板，膜電極，緊固螺栓，密封圈構(gòu)成。其中所述的壓緊夾板上面包括氣體密封槽、定位孔 定位銷、螺栓孔、氣孔、進(jìn)氣孔和出氣孔。為了保障檢測過程中達(dá)到良好的密封效果，夾板上面的密封槽配合密封圈對需要檢漏的膜電極進(jìn)行密封，密封圈和密封槽密切配合，密封槽加工深度0 1. 5mm,誤差在0 0. Imm之間。且在密封圈以內(nèi)的位置是一個平滑的平面，考慮到碳紙本身疏松多孔的特性， 可以使氣體分布的更均勻，更有利于膜電極的檢漏。待檢的膜電極通過定位孔定位銷進(jìn)行 定位固定在兩塊夾板之間，并且利用定位孔和定位銷，使得兩塊夾板能夠更準(zhǔn)確的定位。檢 漏裝置的兩塊壓緊夾板采用用緊固螺栓進(jìn)行緊固，緊固用力要適中，既不能過小，也不能過 大。過小，裝置外漏，導(dǎo)致檢漏結(jié)果失真；過大，破壞膜電極的外觀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致膜電極性能下 降。氣體從該檢漏裝置壓緊夾板一側(cè)的進(jìn)氣孔給氣加壓，同時在壓緊板另一側(cè)的出氣 孔處連接上一個氣體流量計或U型連通器，以便于檢測是否有氣體逸出和膜電極的漏氣 率，從而判斷待檢測的膜電極是否發(fā)生了氣體的穿透而產(chǎn)生漏氣?？墒褂脷錃?、空氣、氮氣 氣源進(jìn)行檢測。其中進(jìn)氣孔和出氣孔按不對稱相對位置放置，呈現(xiàn)不在同一側(cè)的不對稱的 相對結(jié)構(gòu)，在檢測過程中氣體可采取下進(jìn)上出的進(jìn)氣方式，也可采取上進(jìn)下出的進(jìn)氣方式， 以保證更好的檢漏效果。

圖1是質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置圖圖2是質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置側(cè)面圖1.定位孔定位銷2.螺栓孔3.氣孔4.進(jìn)氣孔5.密封槽6.出氣孔7.密封圈平滑平面8.緊固螺栓9.膜電極10.密封圈
具體實施方式
結(jié)合圖1和圖2對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例首先把需要檢測的膜電極(9)放入壓緊夾板(A和B)內(nèi)，并利用定位孔定位銷⑴ 對三者進(jìn)行準(zhǔn)確定位，及用緊固螺栓(8)通過螺栓孔( 來起到緊固固定的作用，在固定的 過程中利用力矩可調(diào)的扭力扳手進(jìn)行力度適中的調(diào)節(jié)，以保障檢漏結(jié)果準(zhǔn)確無誤，并且遵 循進(jìn)氣孔(4)和出氣孔(6)呈Z字型不在同一側(cè)的不對稱的相對結(jié)構(gòu)原則放置。待準(zhǔn)備工 作完成之后，接通空氣作為供氣源，使得氣體從進(jìn)氣孔(4)進(jìn)入檢測裝置，在另一側(cè)把氣體 流量計連接在出氣孔(6)，以觀察其變化即可發(fā)現(xiàn)膜電極是否漏氣，如果漏氣可檢測其漏氣 率。
權(quán)利要求1.一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置，其特征是由兩塊帶有氣孔的壓緊夾 板(A和B)和膜電極(9)、緊固螺栓(8)和密封圈(10)構(gòu)成，通過檢漏裝置一側(cè)的進(jìn)氣孔給 氣加壓，從另一側(cè)的出氣孔連接氣體流量計或U型連通器來定量檢測膜電極是否發(fā)生了氣 體的穿透而產(chǎn)生漏氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置，其特征是壓 緊夾板(A和B)上面包括氣體密封槽(5)、定位孔定位銷(1)、螺栓孔O)、氣孔(3)、進(jìn)氣孔 (4)和出氣孔(6)，氣體從進(jìn)氣孔(4)進(jìn)入，然后從出氣孔(6)逸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置，其特征是壓 緊夾板(A和B)的進(jìn)氣孔(4)和出氣孔(6)要按不對稱相對位置放置，呈現(xiàn)不在同一側(cè)的 不對稱的相對結(jié)構(gòu)，氣體可采用下進(jìn)上出進(jìn)氣方式，也可采用上進(jìn)下出的進(jìn)氣方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置，其特征是壓 緊夾板的出氣孔(6)處，連接可以測量膜電極漏氣率的氣體流量計或U型連通器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置，其特征是壓 緊夾板上在密封圈以內(nèi)的位置是一個利于膜電極檢漏的平滑平面(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置，其特征是密 封槽( 加工深度O 1. 5mm，誤差在0 0. Imm之間，保證密封圈和密封槽密切配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置，其特征是用 于進(jìn)行檢漏的氣體可以采用氫氣、空氣、氮氣作為氣源。
專利摘要本實用新型公開了一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的檢漏裝置，它由兩塊帶有氣孔的壓緊夾板、膜電極、緊固螺栓和密封圈構(gòu)成。其特征是在固定板和膜電極的一側(cè)給氣加壓，從另一側(cè)通過流量計來定量檢測由膜電極漏過的氣體?？梢杂脷錃?、空氣氮氣等不同的氣體做檢驗用氣，可以根據(jù)膜電極的不同型號選擇不同的檢漏裝置。本實用新型具有操作簡便，結(jié)構(gòu)簡單等特點。
文檔編號G01M3/02GK201926543SQ20102051574
公開日2011年8月10日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者李對, 沈建躍, 郭穎欣, 魏廣科 申請人:蘇州氫潔電源科技有限公司