专利名称：一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测设备，尤其涉及一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置。
背景技术：
燃料电池是一种能够将燃料与氧化剂发生电化学反应时产生的化学能转变成电能的装置。该装置的核心部件是膜电极(Membrane Electrode Assembly，简称MEA)，膜电极由一张质子交换膜和夹在膜两面的两张可导电多孔性扩散材料(如碳纸)组成，在质子交换膜与导电材料接触的两边界面上均匀分布有细小分散的可引发电化学反应的催化剂(如金属铂)。膜电极两边用导电物体将发生电化学反应过程中产生的电子通过外电路引出，就构成了电流回路。
在膜电极的阳极端，燃料可以通过渗透穿过多孔性扩散材料(如碳纸)，并在催化剂表面发生电化学反应，失去电子形成正离子，正离子可通过迁移穿过质子交换膜，到达膜电极的另一端—阴极端。在膜电极的阴极端，含有氧化剂(如氧气)的气体(如空气)，通过渗透穿过多孔性扩散材料(如碳纸)，并在催化剂表面发生电化学反应，得到电子形成负离子，该负离子进一步与从阳极端迁移过来的正离子结合，形成反应产物。
在以氢气为燃料、以含有氧气的空气为氧化剂(或以纯氧为氧化剂)的质子交换膜燃料电池中，燃料氢气在阳极区发生失去电子的催化电化学反应，形成氢正离子(质子)，其电化学反应方程式为
氧气在阴极区发生得到电子的催化电化学反应，形成负离子，该负离子进一步与从阳极端迁移过来的氢正离子结合，形成反应产物水。其电化学反应方程式为
燃料电池中的质子交换膜除了用于发生电化学反应以及迁移交换反应中产生的质子外，其作用还包括将含有燃料氢气的气流与含有氧化剂(氧气)的气流分隔开来，使它们不会相互混合而产生爆炸式反应。
在典型的质子交换膜燃料电池中，膜电极一般放在两块导电的极板之间，两极板上均开设有导流槽，因此又称作导流极板。导流槽开设在与膜电极接触的表面上，通过压铸、冲压或机械铣刻形成，其数量在一条以上。导流极板可以由金属材料制成，也可以由石墨材料制成。导流极板上的导流槽的作用是将燃料或氧化剂分别导入膜电极两边的阳极区或阴极区。在一个质子交换膜燃料电池单电池的构造中，只存在一个膜电极和两块导流极板，两块导流极板分设在膜电极两边，一个作为阳极燃料的导流极板，另一个作为阴极氧化剂的导流极板。这两块导流极板既作为电流集流板，也是膜电极两边的机械支撑。导流极板上的导流槽既是燃料或氧化剂进入阳极或阴极表面的通道，也是将电池运行过程中生成的水带走的出水通道。
为了增大质子交换膜燃料电池的功率，通常将两个或两个以上的单电池通过直叠的方式或平铺的方式连在一起组成电池组，或称作电池堆。这种电池组通常通过前端板、后端板及拉杆紧固在一起成为一体。在电池组中，位于两质子交换膜之间的极板的两面都设有导流槽，称为双极板。双极板的其中一面作为一个膜电极的阳极导流面，另一面则作为另一个相邻膜电极的阴极导流面。一个典型的电池组通常还包括1)、燃料及氧化剂气体的进口和导流通道。其作用是将燃料(如氢气、甲醇或由甲醇、天然气、汽油经重整后得到的富氢气体)和氧化剂(主要是氧气或空气)均匀地分布到各个阳极、阴极面的导流槽中；2)、冷却流体(如水)的进、出口与导流通道。其作用是将冷却流体均匀地分布到各个电池组内的冷却通道中，吸收燃料电池内产生的反应热并将其带出电池组进行散热；3)、燃料与氧化剂气体的出口与导流通道。其作用是将没有参与反应的多余燃料气体和氧化剂排出，同时将反应生成的液态或气态的水带出。上述燃料进出口、氧化剂进出口和冷却流体的进出口通常都开设在燃料电池组的一个端板上或分别开设在两个端板上。
质子交换膜燃料电池可用作车、船等运载工具的动力系统，又可制作成手提式、移动式或固定式的发电装置。
导流极板是燃料电池的关键部件，其质量的好坏对整个燃料电池的性能尤为重要，导流极板是燃料氢气、氧化剂空气及冷却流体的导流�。绻髦至魈宸⑸ハ嗌蚪蟠蠼档腿剂系绯氐姆⒌缧阅埽踔练⑸ǎ簿褪撬担剂骷迨蔷圆荒苡猩┫窒蟮模虼耍觳獾剂骷迨欠裆┦嵌缘剂骷褰兄柿堪压氐闹匾换�。在实际生产中，必须对每一块导流极板进行是否渗漏的质量检测，严格把关，因此，必须设计一种既能快速又能准确地对导流极板进行检漏的装置，以确保导流极板的质量。目前，对导流极板的检测都是靠人工目测，等导流极板组装后发现问题再进行更换，这给燃料电池的组装和生产带来很大麻烦，而且效率很低。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种高效的用于燃料电池导流极板的真空检漏装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置，其特征在于，包括上板、移动板、底板、导柱，所述的移动板设在上板与底板之间并被导柱贯穿且沿其上下移动。
所述的上板设有真空表、旋转阀、上检测板，所述的上检测板两端分别连接真空表、旋转阀，所述的旋转阀的另一端连接外设的真空泵。
所述的移动板的上平面中间固定一块下检测板，该下检测板设有一中心孔，通过该中心孔连接一管子到一装有水的透明容器中，该透明容器上端开有两个孔，分别供两根管子插入，其中一根管子的一端插入水中，另一端直通大气，另一根管子的一端与下检测板的中心孔相连，另一端接入透明容器上端。
所述的底板设有气缸、气动开关，所述的气缸的活塞杆顶部固定于移动板下平面，并由此活塞杆带动移动板上下移动。
所述的导柱设有四根，该四根导柱的上、下部分别由螺母固定在上板、底板上。
所述的下检测板的上平面设有一块与导流极板所需检测区域相对应的平面橡皮密封圈。
所述的气缸的活塞杆顶部通过螺纹连接法兰，该法兰由螺栓固定于移动板下平面，并由此活塞杆带动移动板上下移动。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置，主要有上板1、底板2，中间为上下移动板3，由四根导柱4贯穿移动板3，两端由螺母(图未示)固定上板1、底板2。
上板1装有真空表11、旋转阀12、上检测板13，在上检测板13两端连接真空表11和旋转阀12，旋转阀12的另一端连接管子于真空泵(外设部件，图未示)。
移动板3上平面中间固定一块粘贴与导流极板所需检测区域相对应的平面密封橡皮(图未示，本实施例的平面密封橡皮为八角型)的下检测板31。此下检测板31中心孔(图未示)连接管子到一只较小的透明容器32上端，此透明容器32上端开两个孔分别与两根管子33、34相接，一根管子33上端与大气相通，下端管口插在水下100mm处，另一根管子34为由中心孔引出的，其末端插在透明容器32的上端。
底板2主要安装气缸21和气动开关22。气缸21活塞杆顶部通过螺纹连接法兰，该法兰用螺栓固定于移动板下平面(图未示出)，由此活塞杆带动移动板3上下移动。
本发明的主要工作原理首先打开连接空气压缩机的调压为0.5～0.6Mpa，气动开关开到气缸活塞回缩，带动移动板向下，然后把导流极板放在检测板平面密封橡皮上，开启气缸向上与上板检测板压紧，这样使导流极板四周两平面同时接触，处于密封状态。再开启真空泵于5mm水银柱，打开上板的旋转阀，使真空泵抽去导流极板与检测板之间空气，使真空表压力与真空泵压力同步。然后把旋转阀关闭，目测真空表压力有何变动，如真空表针不动，透明容器小管子不起水泡，说明导流极板质量很好，不漏。反之如果真空表压力指针下降，透明容器小管子冒泡，说明导流极板不合格漏气。检测完，气动开关反转，使活塞回缩，取出导流极板，再检测下一块导流极板。
如真空压力下降，透明容器小管不冒泡，可能是导流极板没有放到正确位置或装置密封出问题。所以用此装置检测导流极板的质量合格与不合格很有保证，效率也提高几倍。
权利要求
1.一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置，其特征在于，包括上板、移动板、底板、导柱，所述的移动板设在上板与底板之间并被导柱贯穿且沿其上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置，其特征在于，所述的上板设有真空表、旋转阀、上检测板，所述的上检测板两端分别连接真空表、旋转阀，所述的旋转阀的另一端连接外设的真空泵。
3.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置，其特征在于，所述的移动板的上平面中间固定一块下检测板，该下检测板设有一中心孔，通过该中心孔连接一管子到一装有水的透明容器中，该透明容器上端开有两个孔，分别供两根管子插入，其中一根管子的一端插入水中，另一端直通大气，另一根管子的一端与下检测板的中心孔相连，另一端接入透明容器上端。
4.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置，其特征在于，所述的底板设有气缸、气动开关，所述的气缸的活塞杆顶部固定于移动板下平面，并由此活塞杆带动移动板上下移动。
5.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置，其特征在于，所述的导柱设有四根，该四根导柱的上、下部分别由螺母固定在上板、底板上。
6.根据权利要求3所述的一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置，其特征在于，所述的下检测板的上平面设有一块与导流极板所需检测区域相对应的平面橡皮密封圈。
7.根据权利要求4所述的一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置，其特征在于，所述的气缸的活塞杆顶部通过螺纹连接法兰，该法兰由螺栓固定于移动板下平面，并由此活塞杆带动移动板上下移动。
全文摘要
本发明涉及一种用于燃料电池导流极板的真空检漏装置，包括上板、移动板、底板、导柱，所述的移动板设在上板与底板之间并被导柱贯穿且沿其上下移动。所述的上板设有真空表、旋转阀、上检测板，所述的上检测板两端分别连接真空表、旋转阀，所述的旋转阀的另一端连接外设的真空泵。所述的移动板的上平面中间固定一块下检测板。所述的底板设有气缸、气动开关，所述的气缸的活塞杆顶部固定于移动板下平面，并由此活塞杆带动移动板上下移动。与现有技术相比，本发明具有高效、快速、准确地对导流极板进行真空检漏的特点。
文档编号G01R31/36GK1789943SQ20041009310
公开日2006年6月21日 申请日期2004年12月16日 优先权日2004年12月16日
发明者胡里清, 夏雪均 申请人:上海神力科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
