重塑能源专利解读第五期｜电堆膜电极泄漏检测方法发明专利

深入探索重塑能源的知识产权库，不断发现创新与提升带来的价值。本期专利解读，我们将聚焦一项检测电堆膜电极泄漏的发明专利：

本发明提供一种电堆膜电极泄漏检测方法，分别向电堆的阳极和阴极通入燃料（氢气）和氧化剂（空气），并通过分别设定阳极和阴极的压差为正压差和负压差，分两次比较断开氧化剂的供应后，若在正压差测试步骤中测得第N节单体电池的电压下降速度大于设定速度，且在负压差测试步骤中测得第N节单体电池的电压下降速度小于设定速度，则第N节单体电池的膜电极出现泄漏。

对话本专利的主要发明人，带我们深入浅出地了解这一专利：

Q1

首先，请简单介绍一下研究电堆膜电极泄漏检测方法的技术背景和价值

A1

膜电极是燃料电池电堆最核心的部件，可以理解为电堆的“芯片”，膜电极泄漏会造成单体电池的电压低，影响电堆的正常运行和性能，甚至会有安全隐患。因此，在电堆生产时，需要对膜电极可能出现的内漏做检测，如果发现泄漏不合格，需要快速、准确地找出泄漏的膜电极位置。但由于电堆是由一个个单电池串联集成的，里面通常有几百片膜电极，要找出具体发生泄漏的膜电极非常耗时。研究出一种更高效、准确的电堆膜电极泄漏检测方法，可以有效提高电堆生产和检测效率及准确性，进而确保电堆的可靠性，产业应用价值很高。

Q2

行业现有技术中的电堆膜电极泄漏检测通常采用什么解决方案？效果如何

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行业中也有一些其他电堆膜电极泄漏检测的方法，比如将电堆装在电堆测试台，在阳极通入氢气，阴极通过空气，然后突然停止阴极侧的空气供应，通过判断电压下降速度定位泄漏的膜电极位置；以及通过分别提高氢气腔燃料压力和空气腔氧化剂压力，判断电压下降的电池位置是否一致，进而来判断膜电极是否泄漏。这两种检测方法都存在各自的缺陷，容易受到一些其他因素的干扰，导致检测的准确度不高。

Q3

针对这些问题，重塑能源这一发明专利是如何优化电堆膜电极泄漏检测方法的

A3

重塑能源研发团队在将电堆连接至电堆测试平台后，在电堆的阳极和阴极分别通入氢气和空气，并通过分别设定阳极和阴极的压差为正压差和负压差，分两次比较断开空气的供应后，单体电池的电压下降速度或单体电池的电压下降至0 .1V所需的时间，在正压差条件下电压下降速度过快、且在负压差条件下电压下降速度过慢的单体电池的膜电极确定出现泄漏。这种检测方法，不但可以检测出发生泄漏的膜电极，且可以排除电堆内部双极板轻微短路的影响，如果是双极板轻微短路，不会出现在负压差条件下电压下降速度明显变慢的现象，因为短路不会受到膜电极两侧压差不同的影响。这一检测方法操作简单，检测准确性高，通过正负压差的交替验证，排除其他的因素干扰，能够精准地判断并快速检测出电堆中一片或多片泄漏的膜电极，有效克服了现有技术中的种种缺陷，因而具备高度的产业利用价值。

Q4

这一专利技术在重塑能源的产品及服务中应用情况和反馈如何？

A4

这一专利技术已全面应用于重塑能源自主研发并量产的燃料电池电堆产品的下线测试环节，通过该方法，可以快速获得电堆活化前后的氢空内漏检测结果，确保没有遗漏。经该方法测试的电堆广泛搭载于包括轻卡、重卡、公交、大巴、环卫车辆等多种燃料电池车型；搅拌车、叉车、矿卡、正面吊等工程机械，固定式电站、氢能超充等装备中，确保了产品的高可靠性和耐久性。