[发明专利]一种燃料电池双极板平整度检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及燃料电池双极板平整度的检测装置及检测方法。

背景技术

双极板平整度是指其表面高点到低点的距离。双极板特别是全金属双极板成型时往往因为原材料组织不均匀、变形时应力分布不均匀等而产生翘曲等变形。如果双极板翘曲超过了一定范围，将极大地影响电堆组装力的分布，导致凸的地方受力大而凹的地方受力小甚至不受力，严重时甚至能造成膜电极“三合一”组件(membrane-electrode-assembly，以下简称MEA)击穿以致整个电堆的烧毁。因此，双极板的平整度必须严格控制。

目前测试平整度的方法很多，例如二维影像测量仪可将捕捉到的图像在电脑显示器上成像，由操作员在电脑上通过软件快速测量，但是此类方法所需测试仪器非常昂贵，操作复杂且不准确，也不能真实反映双极板在电堆实际组装力下的平整度。

公开号为CN 101046369A的发明专利，介绍了一种测试燃料电池双极板表面平整度的装置和方法，其原理为：在较小的组装压力下，测试双极板各部位的接触电阻，根据阻值差异反映双极板表面平整度的差异。该方法优点是：操作简单、准确性高且成本低廉。但其缺点是：仅能检测有限的几个部位的脊平面的平整度，不能反映整片双极板的平整度；同时因为测试时组装压力较小，故也不能真实反映双极板在电堆实际组装力下的平整度。

发明内容

本发明即针对以上不足，提供了一种能够检测双极板在电堆实际组装力下的平整度的检测装置及检测方法。本发明采用如下技术方案：

一种燃料电池双极板平整度检测装置，该检测装置包括控制台、压机和被测组件，所述被测组件包括上端板、下端板、被测双极板和MEA，所述检测装置还包括复写纸假电极；

所述复写纸假电极由复写纸夹持白棒纸组成；优选地，白棒纸与MEA大小相同，复写纸与MEA有效区域大小相同；

所述白棒纸的四个角的位置设有与待测双极板上的定位孔相对应的复写纸假电极定位孔；所述MEA的四个角的位置设有与待测双极板上的定位孔相对应的MEA定位孔；所述复写纸假电极定位孔、双极板定位孔和MEA定位孔均为通孔，定位销贯通定位孔；

上端板和下端板夹持被测双极板、MEA和复写纸假电极，置于压机的上模和下模之间。

本发明中，优选白棒纸厚度为0.07～0.1mm。

本发明中，优选复写纸厚度为0.05～0.1mm。

本发明中，复写纸假电极定位孔、双极板定位孔和MEA定位孔三者同轴，且孔径相同。

此外，本发明中，复写纸粘接在白棒纸上的位置与MEA上有效区域的位置相对应。

此外，本发明中，上下端板上也设有与被测双极板上的定位孔相对应的端板定位孔，以此通过定位销固定被测双极板、MEA和复写纸假电极。

采用上述装置检测燃料电池双极板平整度的方法，包括以下步骤：

a.由两张复写纸夹持一张白棒纸通过固体胶粘接组成复写纸假电极；

b.通过定位孔和定位销将第一片被测双极板固定于下端板上，第一片被测双极板上放置一片MEA，通过定位孔和定位销定位；以此形式放置n+1片被测双极板和n片MEA组成第一组合体；在第一组合体的第n+1片被测双极板上放置一片复写纸假电极，通过定位孔和定位销定位；

c.另取一片被测双极板置于上一步骤中组装好的复写纸假电极上，通过定位孔和定位销定位，在此被测双极板上放置一片MEA，通过定位孔和定位销定位；以此形式继续放置n+1片被测双极板和n片MEA组成第二组合体，并在第二组合体的第n+1片被测双极板上放置一片复写纸假电极，通过定位孔和定位销定位；

d.重复步骤c，至全部被测双极板组装完毕，在最后一片被测双极板上通过定位孔和定位销固定上端板；

e.将步骤d组装完成的燃料电池双极板平整度检测组件置于压机的上模和下模之间，按照电堆组装工艺要求对该组件进行加压紧固，直至达到电堆实际组装力，保压至少1min；

f.卸除压力后，取出被测组件，拆除上下端板、被测双极板和MEA，取出复写纸假电极，除去复写纸，观察白棒纸上的印痕，根据印痕的长短与清晰度确定双极板的平整度。

本发明中，优选1≤n≤10。