[发明专利]一种膜电极缺陷在线检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种膜电极缺陷在线检测装置及检测方法，该装置包括样品台，样品台的一侧设有用于向膜电极表面提供线光源的光源发生器，样品台与光源发生器相对的一侧设有用于向膜电极表面拍照的CCD相机；样品台活动设置于运动导轨上，运动导轨随控制系统的控制带动样品台移动；CCD相机与信息处理系统连接用于获取缺陷情况。将样品台固定在运动导轨之上，由控制系统确定运动轨迹并由电机进行拖动，LED线光源与CCD相机收集到图像由信息处理系统进行整合。本发明将工业CCD相机在线扫描图像原理引入膜电极生产线中，并利用线光源对膜电极表面产生面扫的效果，共同确保膜电极生产过程中穿透性缺陷检测的准确性；不会对电极造成结构破坏。

技术领域

本发明涉及一种电极组件缺陷检测装置及检测方法，尤其涉及一种膜电极缺陷在线检测装置及检测方法。

背景技术

燃料电池是一种能量转换装置，通过电化学反应过程将氢气和氧气分别氧化和还原，释放出电能，并生产副产物水。燃料电池主要由阴阳极和电解质隔膜三部分组成，其中电池阳极发生氧化反应；电池阴极发生还原反应，阴极和阳极共同作用使燃料电池发生完整的电化学反应。燃料电池内部结构由几十至上百节的膜电极和双极板依次串联而成，其中膜电极是燃料电池的核心部件，是电池内部电化学反应发生的场所，其由离子交换膜、催化层、气体扩散层组成。其中根据催化层制备工艺的不同，膜电极结构又包括了第一代的气体扩散电极、第二代的CCM型电极、和第三代的薄层有序结构电极等，目前最为广泛应用的仍然是第二代CCM型膜电极。随着燃料电池技术的快速发展，膜电极的制备过程也从实验室的小型单片制备过程，发展到专业生产线的连续制备过程，为了保证批量化制备膜电极的一致性，对膜电极制备过程的质量监控也提出了更高的要求。

在现有技术中，通常采用物理方法对膜电极进行缺陷检测，例如：使用水和PH试纸，依据水经由针孔与PH试纸接触时会引起的变色反应，来检测膜电极表面是否存在针孔。

但是，膜电极是一种层状结构，目前现有的膜电极检测方法可能会由于上述的物理操作而对膜电极本身造成损坏，因此，急需一种可以对膜电极进行无损检测的缺陷检测方法，对提高检测结果的准确性有重要意义。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能实现便捷、快速检测的膜电极缺陷在线检测装置；

本发明的第二个目的是提供一种膜电极缺陷在线检测方法。

技术方案：本发明所述的膜电极缺陷在线检测装置，包括用于放置膜电极的样品台，所述样品台的一侧设有用于照射膜电极表面的线光源，所述样品台与线光源相对的一侧设有用于对膜电极表面拍照的CCD相机；所述样品台活动设置于运动导轨上，所述运动导轨随控制系统的控制带动样品台移动；所述CCD相机与信息处理系统连接用于获取缺陷情况。

其中，还包括用于使样品台上的膜电极移动从而使得生产线中的连续膜电极进行在线检测的移动部件。

其中，所述运动导轨包括带动样品台沿X方向、Y方向移动的X向导轨、Y向导轨。

其中，所述线光源为LED线光源，所述LED线光源为波长350～770nm的光线。

其中，所述线光源固定于样品台的下方，所述CCD相机架设于样品台上方。

利用上述膜电极缺陷在线检测装置检测缺陷的方法，包括以下步骤：

(1)将膜电极固定于样品台上；

(2)利用控制系统复位样品台位置，使其处于初始点；

(3)利用控制系统设置样品运动轨道、移动速度、移动距离，并启动测试，LED线光源照射于膜电极的一侧表面，CCD相机对相对侧的膜电极表面拍照；

(4)测试结束后，从信息处理系统获取的CCD照片获取缺陷信息。

其中，所述LED线光源与CCD相机处于同一竖直线上。