[发明专利]一种燃料电池电堆中双极板检漏方法

说明书

本发明涉及一种燃料电池电堆中双极板检漏方法，该方法为：将燃料供应系统与燃料电池电堆的燃料腔相应管路相连，将氧化剂供应系统与燃料电池电堆的氧化剂腔相应气体管路相连，将冷却液供应系统与燃料电池电堆的冷却液腔相应液体管理相连，将燃料电池电压巡检系统与燃料电池电堆连接，先以水为冷却液，测试各单节单电池的电压；再换以乙二醇基防冻液，并测试各单节单电池的电压，若两次电压数值差值在50mV以上，则说明该节单电池的双极板存在泄漏。与现有技术相比，本发明具有可以对使用过或电堆组装状态的含冷却液的双极板进行检测等优点。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，具体涉及一种燃料电池电堆中双极板检漏方法。

背景技术

燃料电池是一种将燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能和热能的装置，具有能量转换效率高、环保无污染、噪音小等优点。质子交换膜燃料电池主要由双极板、膜电极、密封结构等组件构成。双极板在燃料电池中的作用主要为：(1)分隔燃料电池电堆内部的反应气和冷却液；(2)协调电堆内部水热管理，引导气体分配和输运；(3)为膜电极提供强度支撑。双极板是燃料电池电堆中数量最多的零部件，是燃料电池电堆的重要组成部分。

双极板是由两片单极板，即阳极单板和阴极单板，经粘结或焊接形成，根据腔体中输运的物质成分可以将双极板腔道分为氧化剂腔、燃料腔、冷却剂腔。双极板的失效主要由双极板泄漏造成，泄漏原因有：(1)极板本身存在泄漏点，即燃料腔与冷却剂腔间泄漏或氧化剂腔与冷却剂腔间泄漏；(2)单极板粘结或焊接过程存在问题导致外漏；(3)双极板与膜电极间密封结构失效，双极板失效都将影响电堆效率和安全性，因此对双极板及单极板的泄漏检测是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以对使用过或电堆组装状态的含冷却液的双极板进行检测的燃料电池电堆中双极板检漏方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种燃料电池电堆中双极板检漏方法，该方法为：将燃料供应系统与燃料电池电堆的燃料腔相应管路相连，将氧化剂供应系统与燃料电池电堆的氧化剂腔相应气体管路相连，将冷却液供应系统与燃料电池电堆的冷却液腔相应液体管理相连，将燃料电池电压巡检系统与燃料电池电堆连接，先以水为冷却液，测试各单节单电池的电压；再换以乙二醇基防冻液，并测试各单节单电池的电压，若两次电压数值差值在50mV以上，则说明该节单电池的双极板存在泄漏。

进一步地，该方法的具体步骤为：

(1)准备燃料电池电堆，将燃料供应系统与燃料电池电堆的燃料腔相应管路相连，将氧化剂供应系统与燃料电池电堆的氧化剂腔相应气体管路相连，将冷却液供应系统与燃料电池电堆的冷却液腔相应液体管理相连，将燃料电池电压巡检系统与燃料电池电堆连接；

(2)向燃料电池电堆的燃料腔通入燃料，无背压，向氧化剂腔通入氧化剂，无背压；

(3)向燃料电池电堆的冷却液腔通入去离子水；

(4)采用燃料电池电压巡检系统记录燃料电池电堆各单节电池电压，直至各单节电池开路电压稳定；

(5)待电堆各单节电池开路电压稳定后，提高燃料腔燃料气体压力，氧化剂腔无背压，记录各单节单电池电压情况；

(6)将气体供应系统关闭，停止燃料和氧化剂气体的供应，将冷却液供应系统中的去离子水更换成乙二醇基防冻液，供应至燃料电池电堆的冷却液腔，使电堆冷却液腔充满乙二醇基防冻液，并静置；

(7)向燃料电池电堆的燃料腔供应燃料，无背压，向氧化腔通入氧化剂，无背压；

(8)待电堆各单节电池开路电压再次稳定后，提高燃料腔燃料气体压力，氧化剂腔无背压，记录各单节单电池电压情况；