一、技術(shù)挑戰(zhàn)說(shuō)明
燃料電池組由兩塊端板和若干被膜電極組件(MEAs)分隔的雙極板組成。從本質(zhì)上講，雙極板是將一個(gè)電池的陽(yáng)極和另一個(gè)電池的陰極連接在一起的導(dǎo)電板。雙極板包含兩個(gè)空腔和一個(gè)內(nèi)環(huán)。
- 兩個(gè)腔體用于燃料電池工藝氣體——?dú)錃夂涂諝?氧氣。
-
一個(gè)用于冷卻液體的內(nèi)部循環(huán)，以保持堆棧的最佳工藝溫度。
燃料堆由MEAs、雙極板和兩個(gè)端板組裝而成。只有在兩塊雙極板和MEA連接后，才會(huì)產(chǎn)生氫氣路徑。
腔體和內(nèi)環(huán)都需要進(jìn)行泄漏測(cè)試。氫氣路徑不能向外泄漏氫氣，因?yàn)闅錃馐且兹嘉?。冷卻通道不能向外泄漏冷卻液，以免造成缺電，不能失去冷卻能力。最后也是最重要的一點(diǎn)，氫氣不能泄漏到冷卻通道中，因?yàn)檫@樣會(huì)造成材料的腐蝕，也會(huì)因?yàn)橐后w中的氣泡而造成冷卻通道中的泵出現(xiàn)問(wèn)題。
不同的情況適用不同的泄漏率要求。
氫氣向外部和冷卻通道的泄漏通常應(yīng)限制在 104.10-mbarl/s的泄漏率范圍內(nèi)，以限制氫氣的釋放量。冷卻液從冷卻通道的泄漏應(yīng)限制在 10-4.10-5mbar 1/s 的泄漏率范圍內(nèi)，因?yàn)檫@種大小的泄漏將與冷卻液一起堵塞，不介許任何進(jìn)一步的冷卻液泄漏出來(lái)。
二、INFICON解決方案
測(cè)試?yán)鋮s液的泄漏
為了測(cè)試雙極板的冷卻劑回路，在冷卻劑回路被密封之前，冷卻劑回路要從空氣中抽空，并回注氦氣。然后將雙極板置于真空室中。真空室排空后，LDS3000 檢漏儀連接到真空室，并檢測(cè)從冷卻劑回路泄漏的任何氦氣。真空室排空后，可從冷卻回路中回收氦氣。
測(cè)試氫氣是否向外泄漏
在測(cè)試氫氣是否向外泄漏之前，需要先將氫氣腔關(guān)閉并密封起來(lái)。然后將產(chǎn)生的體積抽空并回填氦氣，然后再關(guān)閉進(jìn)氣口，并將雙極板置于真空室中。真空室被抽空，LDS3000檢漏儀連接到真空室。任何從氫氣腔中泄漏的氦氣都會(huì)被檢漏儀檢測(cè)到。如果檢測(cè)到泄漏，在第二次測(cè)試中可以確定泄漏是向外部還是向冷卻通道泄漏。
如果沒(méi)有檢測(cè)到氦氣，則不存在從氫氣腔向外部或向冷卻通道的相關(guān)泄漏。然后將爐膛排放，并可從氫氣腔中回收氦氣。
測(cè)試氫氣泄漏到冷卻通道的情況
氫氣腔內(nèi)仍充有氦氣并被密封，現(xiàn)在冷卻通道連接到真空泵上，并抽空至真空壓力。LDS3000檢漏儀現(xiàn)在連接到冷卻通道上，任何從氫空腔中泄漏到冷卻回路中的氦氣都會(huì)被檢漏儀檢測(cè)到。測(cè)試結(jié)束后，冷卻回路將被抽空，氦氣可從氫氣腔中回收。
如果沒(méi)有檢測(cè)到泄漏，則之前檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的泄漏是向外泄漏氫氣。
三、使用示蹤氣體進(jìn)行泄漏測(cè)試的好處
- 泄漏檢測(cè)的可靠性高
- 可重復(fù)和可再現(xiàn)的過(guò)程
- 可追溯到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果
- 不受溫度或濕度影響
-
確定泄漏源
來(lái)源：inficon
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦氫科技網(wǎng)）：燃料電池雙極板組件的泄露測(cè)試
