專利名稱：一種燃料電池電堆氫氧串氣快速檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池領(lǐng)域，尤其涉及燃料電池電堆氫氧串氣的快速檢測方法。
背景技術(shù)：
燃料電池電堆是由很多個單電池組成的，一個電堆包含幾節(jié)、幾十節(jié)甚至上百節(jié) 單電池。電堆中如果存在氫氧腔串氣，電堆在運行中就存在很大的安全隱患，通常燃料電池 陽極腔為氫氣燃料，陰極腔為氧化劑，通常氧化劑為氧氣或空氣。如果氫氣串到陰極腔與氧 氣或空氣混合(或者氧氣串到陽極腔)很容易達到爆炸極限，出現(xiàn)安全事故。由于燃料電 池電堆是由很多單電池組成的，很難避免個別零部件如MEA、膠線及雙極板在制備過程中存 在缺陷以及電堆組裝過程引起的零部件損傷，導(dǎo)致電堆氫氧腔存在互串現(xiàn)象?，F(xiàn)有技術(shù)通 常只能檢測出電堆氫氧腔之間總的串氣量，很難確定電堆中氫氧串氣的位置和具體節(jié)數(shù)， 因此較難排除因電堆串氣產(chǎn)生的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種快速檢測燃料電池電堆氫氧串氣具體位置的檢測方法， 解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的難確定電堆中氫氧串氣的具體位置的問題，從而能夠快速測定燃料 電池電堆氫氧串氣的具體位置，消除電堆氫氧串氣產(chǎn)生的安全隱患，提高電堆的質(zhì)量。本發(fā) 明的技術(shù)方案是一種燃料電池電堆氫氧串氣的快速檢測方法，包括用燃料電池測試平臺 和燃料電池電堆電壓巡檢系統(tǒng)檢測燃料電池電堆電壓，其特征在于，所述快速檢測方法包 括以下步驟 a、燃料電池電堆安裝到燃料電池檢測平臺上，將燃料電池電堆的氫腔通道和氧腔 通道分別與燃料電池測試平臺的相應(yīng)的氣體管路連接，然后將燃料電池電堆與燃料電池電 堆電壓巡檢系統(tǒng)的電壓檢測線連接； b、向步驟a連接好的燃料電池電堆的氫腔通入10-60kpa的氫腔檢測氣體，氫腔檢 測氣體為氫氣和惰性氣體的混合氣體，氫腔檢測氣體中氫氣體積濃度為5% -100%，向電 堆的氧腔通入0-50kpa的氧腔檢測氣體，氧腔檢測氣體為空氣或者氧氣和惰性氣體的混合 氣體，氧腔檢測氣體中的氧氣體積濃度為5% _50%，使燃料電池電堆進入發(fā)電狀態(tài)；
c、記錄燃料電池電堆中各節(jié)電池電壓，當燃料電池電堆中各節(jié)電池電壓都達到 0. 9V以上開路狀態(tài)后，停止氧腔檢測氣體的通入，繼續(xù)向氫腔通入氫腔檢測氣體，使氫腔檢 測氣體壓力保持在30-60kpa，保持壓力1 5分鐘，記錄此狀態(tài)下燃料電池電堆各節(jié)電池電 壓的變化； d、燃料電池電堆中單節(jié)電池電壓快速下降的那節(jié)電池所處位置即為氫氧腔串氣 的具體位置，或氫氧腔串氣的電池的具體節(jié)數(shù)。 本發(fā)明所述的一種燃料電池電堆氫氧串氣的快速檢測方法，其特征在于所述氫腔 檢測氣體和氧腔檢測氣體中的惰性氣體是氮氣、氦氣、氖氣、氬氣中的一種或幾種的混合氣 體。
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本發(fā)明的優(yōu)點是能快速檢測出電堆中氫氧串氣的具體位置(具體節(jié)數(shù))；具有測 試方法簡單、測試時間快、測試準確等特點，采用本發(fā)明可以有效解決燃料電池氫氧串氣的 安全隱患，提高燃料電池的質(zhì)量，促進燃料電池的商業(yè)化發(fā)展。
本發(fā)明共有兩張附圖，其中 圖1是燃料電池電堆氫氧串氣位置檢測示意圖， 圖2是實施例檢測的燃料電池電堆各節(jié)電池電壓分布圖。 附圖中1、燃料電池電堆2、燃料電池測試平臺3、燃料電池巡檢檢測系統(tǒng)。
具體實施方式
實施例1 具體實施例是對一臺新組裝的128節(jié)燃料電池電堆進行氫氧串氣的檢測，其具體 工作步驟如下 a、將128節(jié)燃料電池電堆安裝到燃料電池檢測平臺上，進行電堆與測試平臺氣體 管路連接及燃料電池電堆與電堆電壓巡檢系統(tǒng)的電壓檢測線連接； b、向電堆的陽極腔通入30kpa的氫體積濃度為20%的檢測氣體，檢測氣體為氫氣
和氮氣的混合氣體，向電堆的陰極腔通入20kpa的空氣作為檢測氣體； c、當電堆中各節(jié)電壓都達到0. 9V以上開路狀態(tài)后，停止陰極側(cè)檢測氣體的通入，
然后將陽極側(cè)檢測氣體壓力憋至50kpa，憋壓1分鐘，觀察并記錄電堆各節(jié)電池電壓的變
化； d、電堆中單節(jié)電池電壓快速下降的位置即為氫氧腔串氣的具體位置(或具體單
節(jié)電池節(jié)數(shù))。本實施例中，檢測到第34節(jié)和53節(jié)存在氫氧腔串氣，如圖2中電壓快速下
降的位置。 實施例2 將實施例1中向電堆的陰極腔通入的檢測氣體改為氧氣和氮氣的混合氣體；其 中，氧氣的體積濃度為10%，壓力為20kpa，其它步驟與實施例1相同。
權(quán)利要求
一種燃料電池電堆氫氧串氣快速檢測方法，包括用燃料電池測試平臺和燃料電池電堆電壓巡檢系統(tǒng)檢測燃料電池電堆電壓，其特征在于，所述快速檢測方法包括以下步驟a、將燃料電池電堆安裝到燃料電池檢測平臺上，將燃料電池電堆的氫腔通道和氧腔通道分別與燃料電池測試平臺的相應(yīng)的氣體管路連接，然后將燃料電池電堆與燃料電池電堆電壓巡檢系統(tǒng)的電壓檢測線連接；b、向步驟a連接好的燃料電池電堆的氫腔通入10-60kpa的氫腔檢測氣體，氫腔檢測氣體為氫氣和惰性氣體的混合氣體，氫腔檢測氣體中氫氣體積濃度為5％-100％，向電堆的氧腔通入0-50kpa的氧腔檢測氣體，氧腔檢測氣體為空氣或者氧氣和惰性氣體的混合氣體，氧腔檢測氣體中的氧氣體積濃度為5％-50％，使燃料電池電堆進入發(fā)電狀態(tài)；c、記錄燃料電池電堆中各節(jié)電池電壓，當燃料電池電堆中各節(jié)電池電壓都達到0.9V以上開路狀態(tài)后，停止氧腔檢測氣體的通入，繼續(xù)向氫腔通入氫腔檢測氣體，使氫腔檢測氣體壓力保持在30-60kpa，保持壓力1～5分鐘，記錄此狀態(tài)下燃料電池電堆各節(jié)電池電壓的變化；d、燃料電池電堆中單節(jié)電池電壓快速下降的那節(jié)電池所處位置即為氫氧腔串氣的具體位置，或氫氧腔串氣的電池的具體節(jié)數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池電堆氫氧串氣的快速檢測方法，其特征在于所 述氫腔檢測氣體和氧腔檢測氣體中的惰性氣體是氮氣、氦氣、氖氣、氬氣中的一種或幾種的 混合氣體。
全文摘要
一種燃料電池電堆氫氧串氣快速檢測方法，包括以下步驟將電堆安裝到檢測平臺上，與測試平臺的氣體管路連接，與電壓巡檢系統(tǒng)的電路連接；向電堆的氫腔通入氫腔檢測氣體，向氧腔通入氧腔檢測氣體，電堆進入發(fā)電狀態(tài)；當電堆中各節(jié)電池電壓都達到0.9V以上開路狀態(tài)后，停止氧腔檢測氣體的通入，繼續(xù)向氫腔通入氫腔檢測氣體，并保持壓力，記錄此狀態(tài)下燃料電池電堆各節(jié)電池電壓的變化；燃料電池電堆中單節(jié)電池電壓快速下降的那節(jié)電池所處位置即為氫氧腔串氣的具體位置，本方法能夠快速檢測出電堆中氫氧串氣的具體位置；具有結(jié)構(gòu)新穎、簡單、測試時間快、測試準確等特點，屬于集經(jīng)濟性與實用性為一體的燃料電池電堆氫氧串氣的檢測方法。
文檔編號G01R19/00GK101697005SQ20091018825
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者侯中軍, 單金環(huán), 孫昕, 徐洪峰, 明平文, 燕希強 申請人:新源動力股份有限公司;
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