一种SOFC单电池气密性测试装置的制作方法

专利检索2025-05-21  14


本技术涉及固体氧化物燃料电池检测,尤其涉及一种sofc单电池气密性测试装置。


背景技术:

1、固体氧化物燃料电池sofc属于第三代固体燃料电池,是一种在中高温下将储存在燃料中的化学能直接转换成电能的发电装置,具有广阔的应用前景;平板式固体氧化物燃料电池因电解质层较薄,电流传输路径短,功率密度大受到行业的深入研究。

2、当前平板式固体氧化物燃料电池由上至下依次包括多孔阳极层、致密电解质层、阻隔层和多孔阴极层;其中电解质层需要致密、不漏气,以保证电池电性能的稳定。其中,电解质层的厚度一般在20um以内,常规的制备方法包括丝网印刷法、喷涂法、流延法等。在制备过程中,由于制备工艺存在波动以及杂质缺陷等原因,很有可能会造成电解质层出现破坏、漏气的缺陷,进而导致单电池的成品低。

3、目前无法使用目视检验的方法判断电解质层是否漏气,常规的sofc单电池片气密性检测方法主要采用气密性测试仪或腐蚀实验等方法,但这些方法操作复杂,需要使用特殊仪器,且容易对电池片产生损害。因此需要一种适合平板式sofc单电池的气密性检测装置,可以快速、准确、无损的检测单电池片的气密性。


技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中提到的问题,本实用新型提供能够快速、准确、无损的检测单电池片的气密性的sofc单电池气密性测试装置。

2、为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

3、一种sofc单电池气密性测试装置,包括气体发生系统、数据处理系统、检测固定机构,所述检测固定机构包括用于夹持待检测的sofc单电池上夹具和下夹具;

4、所述上夹具和下夹具通过锁紧夹具锁紧在一起,所述上夹具朝向所述sofc单电池的一侧设有上凹槽,所述上凹槽与所述待检测的sofc单电池配合形成第一空腔,所述第一空腔与所述气体发生系统连通,在所述第一空腔中形成高压;

5、所述下夹具朝向所述sofc单电池的一侧设有下凹槽,所述下凹槽与所述待检测的sofc单电池配合形成二空腔,所述下凹槽的底壁上设有通孔,用于使所述第二空腔与大气连通;

6、所述数据处理系统与所述第一空腔连通,并用于检测所述第一空腔的压力。

7、优选地,所述下夹具的第二空腔内放置有具有弹性的多孔垫块。

8、优选地,所述气体发生系统包括压缩气体发生装置和储气罐,压缩气体发生装置和储气罐之间通过气管连接,且压缩气体发生装置和储气罐之间设有减压阀和气密阀门。

9、优选地,所述储气罐与上夹具上的第一空腔通过进气管连通,且进气管上安装有截止阀。

10、优选地,所述数据处理系统包括气压表,气压表安装在储气罐上,用于监测所述第一空腔的压力;且气压表通过数据线连接有数据采集、记录系统。

11、优选地,所述锁紧夹具设有两组,两组锁紧夹具分别卡设在上夹具和下夹具的两侧。

12、优选地,所述锁紧夹具的顶端设有安装支架,安装支架上安装有螺栓,螺栓的底端转动安装有挤压件。

13、优选的,所述气密性测试装置还包括使得第一空腔处于密闭状态的密封结构。

14、优选的,所述密封结构包括安装槽,所述安装槽内设有密封圈。

15、优选地,所述密封圈的材质为橡胶、硅胶中的一种。

16、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

17、1、本实用新型使用具备数据采集、分析功能的气压表,可根据压力随时间的变化曲线来判断电池气密性,如测试时压力随时间变化很缓慢或稳定不变(压力3分钟内下降幅度小于0.1kpa),则sofc单电池气密性好,合格;若测试时压力随时间变化明显且一直呈降低趋势,则电池气密性差,不合格;测试结果准确、快速;

18、2、本实用新型设计的测试夹具可根据不同电池形状、大小进行调整(通过不同尺寸的测试样品,更换相对应的上夹具和下夹具),使用橡胶类密封圈接触样品边缘,且有多孔垫块作支撑保护电池片中间位置,测试完成后松开夹具,取出电池片即可,操作简便,不会破坏电池片;

19、3、本实用新型中测试装置组装简单、配件易得,测试时间短,且不会对电池产生损伤,易于推广,具备应用前景。



技术特征:

1.一种sofc单电池气密性测试装置,包括气体发生系统、数据处理系统、检测固定机构,其特征在于:所述检测固定机构包括用于夹持待检测的sofc单电池(302)的上夹具(3)和下夹具(2);

2.根据权利要求1所述的一种sofc单电池气密性测试装置,其特征在于:所述第二空腔(203)内放置有具有弹性的多孔垫块(202)。

3.根据权利要求1所述的一种sofc单电池气密性测试装置,其特征在于:所述气体发生系统包括压缩气体发生装置和储气罐,压缩气体发生装置和储气罐之间通过气管连接,且压缩气体发生装置和储气罐之间设有减压阀和气密阀门。

4.根据权利要求3所述的一种sofc单电池气密性测试装置,其特征在于:所述储气罐与上夹具(3)上的第一空腔(301)通过进气管(4)连通,且进气管(4)上安装有截止阀。

5.根据权利要求1所述的一种sofc单电池气密性测试装置,其特征在于:所述数据处理系统包括气压表,气压表安装在储气罐上,用于监测所述第一空腔的压力;且气压表通过数据线连接有数据采集、记录系统。

6.根据权利要求1所述的一种sofc单电池气密性测试装置,其特征在于:所述锁紧夹具(1)设有两组,两组锁紧夹具(1)分别卡设在上夹具(3)和下夹具(2)的两侧。

7.根据权利要求6所述的一种sofc单电池气密性测试装置,其特征在于:所述锁紧夹具(1)的顶端设有安装支架(101),安装支架(101)上安装有螺栓(102),螺栓(102)的底端转动安装有挤压件(103)。

8.根据权利要求1所述的一种sofc单电池气密性测试装置,其特征在于:所述气密性测试装置还包括使得所述第一空腔(301)处于密闭状态的密封结构。

9.根据权利要求8所述的一种sofc单电池气密性测试装置,其特征在于:所述密封结构包括安装槽(304),所述安装槽(304)内设有密封圈(303)。

10.根据权利要求9所述的一种sofc单电池气密性测试装置,其特征在于:所述密封圈(303)的材质为硅胶和丁腈橡胶中的一种。


技术总结
本技术公开了一种SOFC单电池气密性测试装置,包括气体发生系统、数据处理系统、检测固定机构,所述检测固定机构包括上夹具和下夹具,用于夹持待检测的SOFC单电池;上夹具和下夹具通过锁紧夹具锁紧在一起,所述上夹具朝向所述SOFC单电池的一侧设有上凹槽,所述上凹槽与所述SOFC单电池配合形成第一空腔,所述第一空腔与所述气体发生系统连通,在所述第一空腔中形成高压。本技术使用具备数据采集、分析功能的气压表,可根据压力随时间的变化曲线来判断电池气密性,如测试时压力随时间变化很缓慢或稳定不变,则电池气密性好,合格;若测试时压力随时间变化明显且一直呈降低趋势,则电池气密性差,不合格;测试结果准确、快速。

技术研发人员:左文武,蒋学鑫
受保护的技术使用者:安徽壹石通材料科学研究院有限公司
技术研发日:20231011
技术公布日:2024/5/29
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