Способ определения внутренней негерметичности топливного элемента в составе электрохимического генератора
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.
СОЮЭ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 М 8/04
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДО1 ч1СТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К - АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4942478/07 (22) 05,06,.91 (46) 23.05,93, Бюл. М 19 (71) Научно-производственное объединение
"КВАНТ" (72) В.M.Ãîëóáü, Н,С,Медведева, Ю.Г.Мартынов и В;Г.Шлеханов (56) Патент США (»Ь 4269905, 429/8, 1981, Авторское свидетельство СССР
М 460465, кл. 6 01 М 3/02, 1973. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ НЕГЕРМЕТИЧНОСТИ ТОПЛИВНОГО
ЭЛЕМЕНТА В СОСТАВЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА (57) Использование: эксплуатация электро химических генераторов (ЭХГ). Сущность изобретения; способ определения внутренИзобретение 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 (ЗХГ), под которой понимается газовыделение в электролитную полость ЭХГ, с газообразными реагентами, жидким электролитом и газодиффузибнными электродами топливных элементов.
Цель изобретения — упрощение и повыШение надежности определения внутренней негерметичйости топливных элементов в составе электрохимического генератора, . » как источника тока. Укаэанная цель достигается тем, что при превышении заданной величины газовыделения в электролитную полость ЗХГ, перекрывают вход и выход газовых контуров ЭХГ, поочередно подают на
„„Я „„1817161 А1
2 ней негерметичностй топливного элемента (ТЗ) в составе ЭХГ включает определение величины газовыделения в электролитную полость.ЭХГ, сравнение с заданной величиной, перекрытие входов и выходов контуров
ЭХГ при превышении заданной величины газовйделенйя, поочередную 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
О, t-0,5 от средней скорости набора напряжения остальных ТЭ, определение его мест.ойахо.ждения по ходу реагента в Я негерметичном койтуре, фиксацию негерметичного элемента предыдущего по ходу реагента. вход каждого контура соответствующий рабочий газ, открывают на одном, а затем на другом контуре вход по рабочему газу, апре- ОО деляют негерметичный контур по началу роста напряжения на первом по ходу рабочего газа топливном элементе; непрерывно измеряют напряжение на каждом ТЭ, выявля- 0», ют топливный элемент со скоростью набора напряжения, составляющей 0,1 — 0,5 от средней скорости набора напряжения остальными элементами, определяют его мес-. тонахождение по ходу реагента в негерметичном 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 газовыделения, 3 ., 1817161 4
Другим отлйчительным признаком.яв- . тов. газ не проходйт или замещается с резко ляется то:, что предложение позволяет-легко замедленной скоростью. найти негерметичный топливный элемент. а . 8 течение одного часа непрерывно изпо скорости замещения инертного газа ра- мерялось напряжение всех 32-х ТЭ электробочим (через;негерметичный элемент) мож- 5 химического генератора "Таймень" TM 1/2 йо также оценить величину внутренней . и заносилоСь в память ЭВМ. неге рметич ности .. - . В процессе проверки зафиксировано после-.
Существенным отличием является так- .. довательное увеличенйе напряжения с первого же операция, позволяющая однозначно.оп- ТЭ по тридцать первый, что соответствовало ределить контур, по которому происходит "О прохождению водорода по генератору в сооттечь газа, что в свою очередь облегчает: по- ветствии с его пневмогидравлической схемой;
:искпричинывозникновениявнутреннейне- Время замещения каждого ТЭ в цепи герметичности,.... последовательной раздачи газа около 2-х
Важным ртличием является также опе- минут, установйвшеестя напряжение после ративность поиска места, отсутствие специ- 1+ замещения газа 150 мВ на каждом топливальных приборов поиска негерметичности, номэлементе. Отмечено, чтоскоростьнаравысокая чувствительность поиска течи, а . стания:напряжейия.. р63ко снизилась. после также простота и надежность ее.оЦнаружее- прбхощдения газом 31-го Эпемейта и каг 32-м, ния — топливные элементы сами покаэыва-: - ТЭ непряжениеповъайлосЬочейьмедМнно, :. ют на негерметичный из них.. 24 е течение "«.16 минут. ВграЗультате.промде - "
Все вышеуказанные отличия s извест-,: ййя двфактации гайер т@р@ Ищрберждено, ных технических решенйях-необйаружейы,, что имеетсл негермвтичнёбть Ощдрбдного
Таким образом, предлагаемый способ обла-. " злВктроДат в Элементе K 33. дает существенными отличиями по сргбви,-., В I096-Ф1 годах были аров64ены деве нию с известными способами. ; .:: . ®. проаерки айутрейней .иегерМетиЧйоети га- : Пример конкрвтйогоосущеещденЩ спор- -" нераторЬв "Тьймень" ао @ред4агеемому, соба проверки внутреййей нещйз тФчности . Юосббу. 8 праце:б6 eeix афбаерок-обабпе- . топливного элемента в Состава элфйрб ими-..: чиВвлбсь Йройтбе и Ййд@жйМ нахфкдение в ческого генератора с пбслбдоветегльной pai- : — соетйи геиерйторо@щфрбйие йег4фМетич-соединениемэлектрическойцааи. : . - "насти.
Приводят ЭХГ9 ИскбднО8СОСтОЯНИЬ: ге«,; . Выгй9уК838нноВ йО389ЛИло уевелИЧить н мер KOH OCT 6-01-391-74, в епге.газовых, метичноеи4, рысить надежность обйаперуколлекторах и поглгостях инертный газ, на-. 35 жения точи, резко сократить время пример аргон ГОСТ 10Е6979, с ие ь!трое- опредесение негериетиннорти ееементое и ным давлением 0,6 кгпв/см по . сроки иМ смены на герметйчнце. водородномуконтуруи С,бкийм по кис- . Использование предлагаемого cnocoGa
ЛОрсдНОМу. ГаЗОВЫдЕЛЕНИЕ В ЭЛЕКГрОЛИт- абЕСПЮЧаает ПО СраВНЕНИЮ С СгущЕГСтауЮную полость генвраторе. изьаренкое 40 щимсйобобомследгуащиепреимущества: газовым счетчиком ГСБ-406; составляет, е) отсутствует дорогостоящее и громоз30 нл/ч, что является недойустимОй вели- дкое оборудование (вакуумная камера) и чиной. - .."::, . -:: - саерхчувствительные индика гбры течи газов. Отсуртствует необходимость внгелии, коЙавходевЗХГзвкрываатклапаны.При <6 торый требуетсня при использовании закрытых "выхбдпныхп га аопапнах ПоочереднО галиевых течеискателей; открывают клапаны подачи рабочих газов.;.6)для.поискавнутреннейнегерметично- . Через имтеющугюся. негфметичность.прпоис=: . сти ЭХГ нет необходимости его демонтажа хоДит постетппейное заметщенйе аргона в топ-: из состава знергоустановки; пункты а) и б) лйвйых элементах рабочим. газом. Прин этом: БО подтверждают простоту и доступность асузамещается толькОт тот газ, в трагкте которо- щесмтвления предложения: го имеется негерметичный тапливнйй эле- ...-:: в) внутренняя негерметичность составмент, что отлйчает непгерметичнь1й контур от . ной части ЭХà — топливных элементов — опгерметичного, Прохогжденгив рабочего газа, ределяется по изменению их .собственных сопровождается повышением напряжения 55 электрических характеристик; на всех тех ТЗ, через коттоорыпе йрОходит ра-: r) по скорости набора напряжения небочий газ и" згаканчивветнся на, них етрмсетич- герметичным элементом:можно оценить венам ТЭ, Через йогсилгедуюпщине герметичные личину его внутренней негерметичности, ТЭ при последовательйой ййевмотидравли- Пункты в) и г) подтверждают повышение ческой схеме раздачи газо6браэных реаген- надежности определения, внутренней не-.
1817161
Составитель В.Голубь
Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А.Мотыль
Редактор
Заказ 1726 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 герметичности топливных элементов в составе ЭХГ.
Следует особо указать на то, что быстрое выявление и устранение внутренней негерметичности топливного элемента в . "составе ЭХГ существенно уменьшают потерю рабочего газа, а также увеличивают пожаровзрывобезопасность изделия.
Кроме того, предлагаемый способ определения внутренней негерметичности топливного элемента в составе ЭХГ облегчает отслеживание автоматизированными приборами измерения напряжения топливных элементов, Формула изобретения
Способ определения внутренней негерметичности топливногоэлемента всоставеэлвктрохимического генератора (ЭХГ) с, последовательной раздачей газообразных реагентов, жидким электролитом и Газодиффузион ными электродами топливных элементов (ТЭ) . при последовательном соединении элементов в электрической цепи путем подачи инертного га; за в газовые контуры ЭХГ, определения ведичины газовыделения в электролитную nqлость ЭХГ (внутренняя негерметичность) и
: сравнения с заданной величиной, о т л:и ч:аю шийся тем, что, с целью упрощения и
5 повышения достоверности определения внутренней негерметичности, при превышении заданной величины газовыделения в .электролитную полость ЭХГ перекрывают вход и выход газовых контуров ЭХГ, пооче-.
10 редно подают на вход каждого контура соответствующий рабочий гаэ, открывают на однрм, а затем на другом контуре вход по рабочему газу, по росту напряжения опре15 деляют негерметичный контур, непрерывно измеряют напряжение на каждом ТЭ, выявляют топливный элемент со скоростью набора напряжения, составляющей
0,1-0,5 от средней скорости набора
20 напряжения остальных элементов, определяют его местонахождение по ходу реа гента в не герметичн ом контуре и фиксируют негерметичность предыдущего по ходу реагента эле25 мента.
