一种燃料电池双极板粘接错位检测装置与方法与流程

本发明涉及燃料电池，尤其是涉及一种燃料电池双极板粘接错位检测装置与方法。

背景技术：

1、氢能作为一种可再生能源，具有取代传统化石燃料的巨大潜力，氢燃料电池作为氢能源体系中重要的能量转化装置，具有能量转换效率高、零排放等优点。在燃料电池中，聚合物电解质膜燃料电池(pemfc)具有工作温度低、功率密度高的特点，是目前燃料电池领域的主要发展方向。聚合物电解质膜燃料电池通常由双极板和膜电极组成的单电池堆叠串联而成。在燃料电池中，双极板是很重要的组件，起到传输反应所需的燃料和氧化剂，排出反应生成的水，同时通过冷却液带走反应产生的热，防止交换膜过热而降低寿命。双极板由两块单极板粘合而成，在粘合过程中需要两块单极板之间的流场结构对齐，以保证单电池稳定工作。

2、在双极板粘合过程中，通常将粘合剂施于单极板上，和另一片单极板贴合，然后进行固化，为了增加效率，通常将若干对贴合的单板堆叠起来进行固化。目前探测对齐的常用方式为分别扫描配对的两个极板的位置，通过检测的位置计算对齐的效果，这种方式本身准确性高，但随着电堆功率密度的增加，单极板的厚度和质量都在减少，在粘接堆叠过程中很容易产生滑移，造成粘接固化后的错位。

3、因此亟需一种新的燃料电池双极板粘接错位检测装置及其使用方法以持续监控单极板粘接固化时及其固化后的情况，避免出现错位。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的单极板粘接后发生错位但不能及时检测到的缺陷而提供一种燃料电池双极板粘接错位检测装置与方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明的技术方案之一为提供一种燃料电池双极板粘接错位检测装置，所述双极板包括第一极板和与所述第一极板粘接固定的第二极板，所述第一极板的两端开设有第一孔洞，所述第二极板的两端开设有第二孔洞，所述装置包括设于所述第一孔洞上方的光源、以及设于所述第二孔洞下方并用于检测穿过所述第一孔洞和所述第二孔洞的所述光源的探测器。

4、进一步地，所述光源垂直设于所述第一孔洞正上方，所述探测器垂直设于所述第二孔洞正下方。

5、进一步地，所述光源照射出的光路直径与所述第一孔洞和所述第二孔洞的孔径大小均一致。

6、进一步地，所述光源不能透过所述第一极板上除所述第一孔洞所在的区域以及所述第二极板上除所述第二孔洞所在的区域。

7、进一步地，所述光源照射出的光路长度不短于所述光源与所述探测器之间的距离长度。

8、进一步地，所述光源为单射光或白光。

9、进一步地，所述探测器为光电探测器。

10、进一步地，所述第一孔洞和所述第二孔洞的孔径大小一致。

11、更进一步地优选，所述第一孔洞和所述第二孔洞的孔径为0.2mm～1mm。

12、本发明的技术方案之二为提供一种燃料电池双极板粘接错位检测方法，其基于技术方案之一所述的装置，该检测方法包括如下步骤：

13、s1、将所述第一极板上的所述第一孔洞与所述第二极板上的所述第二孔洞对齐后，进行所述第一极板和所述第二极板的粘接；

14、s2、打开垂直于所述第一孔洞正上方的所述光源，使得所述光源照射出的光路垂直穿过所述第一孔洞和所述第二孔洞；

15、s3、打开垂直于所述第二孔洞正下方的所述探测器，观察所述探测器检测到的光强值；

16、s4、设置标品的标准值，所述标准值为当所述第一孔洞与所述第二孔洞完全对齐后，所述光源照射出的光路垂直穿过所述第一孔洞和所述第二孔洞到达所述探测器，所述探测器检测到的光强值；

17、将步骤s3所述探测器检测到的光强值与标准值进行比较，当所述探测器检测到的光强值比标准值小时，则说明所述第一极板与所述第二极板未对齐，当所述探测器检测到的光强值与标准值一致时，则说明所述第一极板与所述第二极板对齐。

18、进一步地，标准值是基于相同的试验条件下所述探测器检测到的光强值，相同的试验条件包括但不局限于第一极板与第二极板的厚度、第一孔洞与第二孔洞的孔径大小、光源的种类等。

19、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

20、(1)本发明设计易操作，仅根据探测器检测到的光强即可判断第一极板与第二极板是否错位。

21、(2)本发明能持续监控在粘接固化过程中及粘接固化后第一极板与第二极板之间是否存在错位，便于及时调整。

技术特征：

1.一种燃料电池双极板粘接错位检测装置，所述双极板包括第一极板(1)和与所述第一极板(1)粘接固定的第二极板(2)，其特征在于，所述第一极板(1)的两端开设有第一孔洞(1-1)，所述第二极板(2)的两端开设有第二孔洞(2-1)，所述装置包括设于所述第一孔洞(1-1)上方的光源(3)、以及设于所述第二孔洞(2-1)下方并用于检测穿过所述第一孔洞(1-1)和所述第二孔洞(2-1)的所述光源(3)的探测器(4)。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述光源(3)垂直设于所述第一孔洞(1-1)正上方，所述探测器(4)垂直设于所述第二孔洞(2-1)正下方。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述光源(3)照射出的光路直径与所述第一孔洞(1-1)和所述第二孔洞(2-1)的孔径大小均一致。

4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述光源(3)不能透过所述第一极板(1)上除所述第一孔洞(1-1)所在的区域以及所述第二极板(2)上除所述第二孔洞(2-1)所在的区域。

5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述光源(3)照射出的光路长度不短于所述光源(3)与所述探测器(4)之间的距离长度。

6.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述光源(3)为单射光或白光。

7.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述探测器(4)为光电探测器。

8.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述第一孔洞(1-1)和所述第二孔洞(2-1)的孔径大小一致。

9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述第一孔洞(1-1)和所述第二孔洞(2-1)的孔径为0.2mm～1mm。

10.一种燃料电池双极板粘接错位检测方法，其基于如权利要求1-9任一所述的装置，其特征在于，该检测方法包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种燃料电池双极板粘接错位检测装置与方法，所述双极板包括第一极板和第二极板，所述第一极板的两端开设有第一孔洞，所述第二极板的两端开设有第二孔洞，所述装置包括设于所述第一孔洞上方的光源、以及设于所述第二孔洞下方的探测器。检测方法包括如下步骤：S1、将所述第一孔洞与所述第二孔洞对齐；S2、打开所述光源，使得所述光源照射出的光路垂直穿过所述第一孔洞和所述第二孔洞；S3、打开所述探测器，观察检测到的光强值；S4、将检测到的光强值与标准值进行比较。与现有技术相比，本发明设计易操作，且能持续监控在粘接过程中及粘接后双极板之间是否存在错位。

技术研发人员：马鹤鸣,苑文好,韩支富,甘全全,戴威
受保护的技术使用者：上海神力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11