應(yīng)用十三、氦質(zhì)譜檢漏儀燃料電池領(lǐng)域檢漏應(yīng)用（天津某科研院所）

一、燃料電池檢漏原因
燃料電池（Fuel cell）是將所供燃料的化學(xué)能直接變換為電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，是通過連續(xù)供給燃料從而能連續(xù)獲得電力的發(fā)電裝置。由于其具有發(fā)電效率高，適應(yīng)多種燃料和環(huán)境特性好等優(yōu)點，是繼火電、水電、核電之后的第四代發(fā)電方式，被譽(yù)為 21 世紀(jì)清潔、高效的動力源，近年來獲得了飛速發(fā)展。質(zhì)子交換膜燃料電池就是其中的一種，其單電池由陽極、陰極和質(zhì)子交換膜組成，多個單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成電堆，即構(gòu)成質(zhì)子交換膜燃料電池電堆，電堆的核心是膜電極組件和雙極板。為確保膜電極的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)效率，必須建立燃料電池膜電極的真空檢漏裝置，能快速、準(zhǔn)確地對膜電極進(jìn)行真空檢漏。

二、燃料電池檢漏方法
Pfeiffer HLT 560 氦質(zhì)譜檢漏儀提供兩種檢漏模式，負(fù)壓模式 (vacuum mode) 及正壓模式 (sniffer mode) ，燃料電池膜電極的真空檢漏裝置采用的是負(fù)壓模式檢漏，其檢漏步驟如下：
保壓：將燃料電池放入保壓罐中，充入四個大氣壓的氦氣，保壓兩小時；
卸壓：將氦氣從排氣口回收，以便重復(fù)利用，將燃料電池取出；



將燃料電池放入充有 4 個大氣壓氦氣的保壓罐中，保壓 2 個小時
1) 沖洗：將保過壓的燃料電池用氮氣沖洗表面，以便殘余在表面的氦氣沖走；
2) 密封：將燃料電池放入檢測盒中，注意密封，將蓋子蓋好；
3) 測試：啟動氦質(zhì)譜檢漏儀，使用氦質(zhì)譜檢漏儀真空模式，首先氦質(zhì)譜檢漏儀內(nèi)部前級泵對檢測盒抽真空，測試口到達(dá)一定真空度（25 mbar 業(yè)界***高）時開始測試，如果有燃料電池有泄露的話，氦質(zhì)譜檢漏儀漏率值會跳動，并且數(shù)值上升，產(chǎn)生漏電報警。

氦質(zhì)譜檢漏儀操作簡圖如圖：



氦質(zhì)譜檢漏儀實體圖如圖：


 

三、燃料電池檢漏形式說明
燃料電池膜電極的真空檢漏裝置主要包括檢測盒，連接管路，壓力閥，保壓灌，壓力表，角閥，支架和氦質(zhì)譜檢漏儀等。壓力表安裝在保壓灌頂部，為便于操作，可將汽缸，小車，支架和氦質(zhì)譜檢漏儀集成在一起。另外對于汽缸的密封***好經(jīng)常更換 O 型圈，因為重復(fù)使用會影響到密封的可靠性，進(jìn)而影響測漏的效果。
檢測過程中可以通過手動角閥的控制，對兩個檢測盒分別進(jìn)行檢測。

四、氦質(zhì)譜檢漏儀其它應(yīng)用
一般真空相關(guān)設(shè)備應(yīng)用如濺鍍 (suppering system) 機(jī)臺，蒸鍍機(jī)臺 (evaporator) 檢漏，低溫容器，高壓真空開關(guān)，高壓容器，電子零件如震蕩器 (oscillator) 等等均可應(yīng)用普發(fā)氦質(zhì)譜檢漏儀來進(jìn)行檢漏。