Способ определения внутренней негерметичности топливного элемента в составе электрохимического генератора Советский патент 1993 года по МПК H01M8/04 

Изобретение относится к энергетике, преимущественно к способам прямого преобразования видов энергии в электрическую, и может быть использовано при проверках внутренней негерметичности топливных элементов в составе электрохимических генераторов (ЭХГ). под которой понимается газовыделение в электролитную полость ЭХГ, с газообразными реагентами, жидким электролитом и газоДиффузионными электродами топливных элементов.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности определения внутренней негерметичности топливных элементов в составе электрохимического генератора, как источника тока. Указанная цель достигается тем, что при превышении заданной величины газовыделения в электролитную полость ЭХГ, перекрывают вход и выход га зовых контуров ЭХГ, поочередно подают на

вход каждого кбнтура соответствующий рабочий газ, открывают на одном, а затем на другом контуре вход по рабочему газу, определяют негермётичный контур по началу роста напряжения на первом по ходу рабочего газа топливном элементе, непрерывно измеряют напряжение на каждом ТЭ, выявляют топливный элемент со скоростью набора напряжения, составляющей 0,1 - 0,5 от средней скорости набора напряжения остальными элементами, определяют его местонахождение по ходу реагента в негёрметичном контуре и фиксируют внутреннюю негерметичность предыдущего по ходу реагента элемента.

В отличие от прототипа внутренняя негерметичность источника тока определяется отдельно от внешней негерметичности. Способ проверки не зависит от величины гззовыделения.

00

ч

-4

о

.. Г;. : V - - V -V V ;,. . ;; шттш -:;; ;.. : ;.. A - .. . ;:.:

Другими отличительным признаком -яв- . товтаз не проходит или заметается с резко ляется тЪ/что {э ёдл е ййе позв олМёт легко . замедленной скоростью. - . , -

.наШуц& ёрме ныйУ$р1{нй й .Э1 §м енг, $: -В течение одного часа непрерывно из-, по скородти замещения инертного газа ра- мерялось напряжение всех 32-х ТЭ электро- бо чим (через ;негерметичный элемент) мрж- .5 химического генератора Таймень ТМ 1 /2 . но так ж ё оценить величину внутренней. и заносилось в память ЭВМ. v :: v негерметичности. . -. . В процессе проверки зафиксировано после- Существенным отличием является так-, довательноеувеличение напряжения с первого же операция, позволяющая однозначно о.п- ТЭ по тридцать первый, что соответствовало рёделить контур, по которому происходит 10 прохождению водорода по генератору в еоот- течь газа, что в свою очередь облегчает; по- ветствйис его пневмОтдравличёской схемой, иск причины возникновения внутренней не- Время замещения каждого ТЭ в цепи герметичности. . . -. поеледовательной раздачи газа Оксмо 2-х Важным ртличием является также one минут, установившееся напряжение после ративность поиска места, отсутствие спецю- 15 замещения 50 м В на каждом таплив- альных приборов поиска негерметичности, ном элементе. Отмечено, что скорость нара- высокая чувствительность поиска течи, а . етанйя напрфкенйя зко снизи/тась после также простота и надежность ее.о наружб-, прохождения газом; i н 32-м,

ния - топливные элементы сами пр1 азьща-: : - ТЗй Н|ЗйженмепО

ют на негерметичный из них... v 2б $ 10 минутг S рвЗультатб проведе- Все-вышеука аннь е отличия в извест-; - . ййй дафектаций генер т& й й«ййт& ов5дено, ных технических решениях-ме.обйа|5у к0йь, - /. что имеется Мегерйетшность ВййороДиогр : Таким образом, предлагаемый cnOeojS

дает существенными Ьтлцчия ;г Г Щ 1 $Щ-§1 годах:-6ь| йй.пр-с ;вййбнй две .

нию с известными способами. ;; -::;;- %& гт вб|зк ЭйутрейкбЙ : Щш :г

Пример конкретногоocyi ec iilj ti :;:v . и (Й й бйому .

соба проверки.внутреьшвй H ef i ibfM ;: :1: .&йаёу. Щ npsiEiebeegir x ii0ioB o;K:q6e|ne

топливного элемента в с Баж р м й ;; :V; ческого генератора с по л в ёяьнШ а ;; оета гейе то в щй р дачей реагентов. и Л1фслв $Јйщ ме ер мётйч- : соединениемэлектри ёс эйusiii.- ..;::;;:; ;:: :&$$ й..-;V- ..;.. :::; ,: .-.. .;.;- ,/ .X . ; - ПриводятЭХГеисЦ еесз Ш : -;. {,у ..:-Вышеуказанное ;поаеш1Ило Увеличить нератор заправлен gneirrpQnwrew, йййри- .; «уйст0|йг| 0йьн(даьпо нег-ер - мер КОН ОСТ 6-Ш-301-74, в r i Suebfx :; Х мВт ЙЬ1ат нздежн оеть обн%у ; коллекторах и ййлостях м вртнуй ,гаЦ;1йа-.:-$& жения течи резко .сократить .врем:я пример аргон ГОСТ 10159-79, с изШт оЧ : йлредэяещя нэгерметичности элементов и ным давлением 0,б кгс/см rio; . . .баменына тёрмети чнйе.: : ;;v:;-:r v: водородному KQHty py и Д5к

лородному. Газйвйдёлё.йиэ в алевролит-,. обесгкАивЭ.ет по сравнению с существую- ную полость генератора, идмерейное Щ щим:ейоеобом.следующие преийущ естйа: газовым счетчиком СБ-46&, саега.вляет , а) отсутствует дорогостоящее: громдз- 30нл/ч,чтоявлйётсян;едо пус;тимойвели-/ /дкое о&орудозание Свзкуумная камера) и чиной. У .. - Х У- ;: иv - . ; :::: - . .-. :; -. .се р ч встви ёДьные ;ин йика гОрь1 течи га- . ;..;::У;у;:;; ; /:; ; v ;vyyrv; :;;; ; .:/---;:::;: V://; : зов. Отсутствует необходимость в гелии, ко- ; Йавходе вЭ.)Гзакрыва10тклапаны. При. 5 торьШ л Ьпьзойани sak jjb-rrfeix йхоШШ/ КЙа гйн;а){ ; открывают клапаны подачи;рабочих газов./ . :-6}длй.пойека внутреннейнёгёрметично; Через имею щуйс йёгермети демонтажа

:; дйитг1осте гге { е:замеЩёййё энергоустановки; пункты а) и б) лйвМых леме нт а х рабочим.газом. При этом 50 пЬд эержда ют простоту и доступность осу- за1Иёща ётсй тол коу 6тг;а в т( : .- .. гО имеется нег ёр. етйчн й Трг внутренняя негерметичность состав- MeHt,4it)oTflH4iaeV er;ep HM w -оп- герметичного ПрохО; кй$ний р бо:Чёго;газа ; / рёдедяется по изменению их .собственных с6пр;овЬждае т ся Щ фён 55 электрических характеристик; .: на всех тех ТЭ, через ko Op ie npyox egMt ра-;; .; г) по скорости набора напряжения не,- бочий газу.йу:з|к$ н; йв:й| уЩ;1н$: б рМетич- - герметичным элементом:можно оценить ве- ном ТЭ. Через4 rtC fiAl y iobine r pMetHMHbie личину его внутренней негерметичности. ТЭ при последйвательной- 1Нёвмогидравли-Пункты в) и г) подтверждают повышение ческой схеме раздачи газообразных рёаген- надежности определения .внутренней негерметичности топливных элементов в составе ЭХГ. . :...-..... . - . { .: ; ;Л. :;;;;

л ; Следует особо указать на то, что быст- ; рое выявление и устранение внутренней негерметичности топливного элемента в 5 составе ЭХГ существенно уменьшают потерю рабочего газа, а также увеличивают по- жаровзрывобезопаснрсть изделия.

Кроме того, предлагаемый способ определения внутренней негерметичности топ- 10 ливного элемента в составе ЭХГ облегчает отслеживание автоматизированными приборами измерения напряжения топливных элементов,15 Формула изобретения Способ определения внутренней негерметичности топливного элемента всоставеэлек- трохимического генератора (ЭХГ) с последовательной раздачей газообразных pea- 20 гентов, жидким электролитом и газодиффузионными злектродами топливных элементов (ГЭ) при последовательном соединении элементов в электрической цепи путем подачи инертного га- ..30 в газовые контуры ЭХГ, определения вели- 25

чины газрвы деления в электролитну о; пф- лбсть §ХГ (внутренняя негерметичность) и сравнения с заданной ве личиной, о т л :и .ч;а- ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения; и повышения достоверности определения внутренней негерметичности, при превышении заданной величины газовыделения в электролитную полость ЭХГ перекрывают вход и выход газовых контуров ЭХГ, поочередно подают на вход каждого контура соответствующий рабочий газ, открывают на однрм, а затем на другом контуре вход по рабочему газу, по росту напряжения определяют негерметичный контур, непрерывно измеряют напряжение на каждом ТЭ, выявляют топливный элемент со скоростью набора напряжения, составляющей 0,1-0,5 от средней скорости набора напряжения остальных элементов, определяют его местонахождение по ходу реагента в негерметичном контуре и фиксируют негерметичность предыдущего по ходу реагента элемента.

Использование: эксплуатация электрохимических генераторов (ЭХГ). Сущность изобретения; способ определения внутренней негерметичности топливного элемента (ТЭ) в составе ЭХГ включает определение величины газовыделёнйя в электролитную полость ЭХГ, сравнение с заданной величиной, перекрытие входов и выходов контуров ЭХГ при превышении заданной величины газовыделёнйя, поочерёдную подачу рабочих газов на вход каждого контура, определение по росту напряжения негерметичного контура, непрерывное измерение напряжения на каждом ТЭ, выявление ТЭ со скоростью набора напряжения, составляющей 0,1-0,5 от средней скорости набора напряжения остальных ТЭ, определение его местонахождения по ходу реагента в негерметичном контуре, фиксацию негерметичного элемента предыдущего по ходу реагента.