[发明专利]一种质子交换膜燃料电池的检测装置及其方法

说明书

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池的检测装置及其检测方法，该装置通过在第一集流板与首节单电池的双极板之间、第二集流板与末节单电池的双极板之间、或在第一集流板与在第一集流板背离电堆的一侧表面设置辅助双极板之间设置压阻导电层，并在前述第一集流板与首节单电池的双极板，或第二集流板与末节单电池的双极板上，或第一集流板与辅助双极板上设置接触端子，进而与组装力检测电路连接，可获取检测电阻的阻值，并根据检测电阻的阻值确定质子交换膜燃料电池的组装力，从而可精准控制质子交换膜燃料电池组装过程中的组装力，使得质子交换膜燃料电池中气体扩散层与双极板的接触压力一直处于合适范围。

技术领域

本发明涉及质子交换膜燃料电池技术领域，尤其涉及一种质子交换膜燃料电池的装置及其方法。

背景技术

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)是一种通过电化学反应将燃料的化学能直接转化为电能的装置，其主要由双极板和膜电极构成。其中，PEMFC需要通过施加外力进行组装，并且施加的外力对双极板与膜电极上的气体扩散层(Gas Diffusion Layer，GDL)之间的接触压力有直接影响，而双极板与GDL之间的接触压力的大小又直接影响电堆性能。电堆性能的好坏直接影响PEMFC的使用寿命。

现有技术中，在组装PEMFC时，将PEMFC的各个零部件依次摆好，并通过螺杆或者其他紧固装置紧固，但其存在的问题是，该方法准确度低，对施加的外力无法精确控制。

发明内容

本发明提供一种质子交换膜燃料电池的检测装置及其方法，以实现在质子交换膜燃料电池的组装过程中对组装力的精准控制。

为实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种质子交换膜燃料电池的检测装置，包括：质子交换膜燃料电池和组装力检测电路；所述质子交换膜燃料电池包括：沿第一方向依次层叠的第一集流板、电堆和第二集流板；所述电堆包括沿第一方向层叠的多个单电池；所述质子交换膜燃料电池还包括压阻导电层；其中，所述压阻导电层满足以下情况中的任意一种：所述压阻导电层位于所述电堆中首节单电池的双极板与所述第一集流板之间；所述第一集流板上设置有第一接触端子；所述首节单电池的双极板上设置有第二接触端子；所述压阻导电层位于所述电堆中末节单电池的双极板与所述第二集流板之间；所述第二集流板上设置有第一接触端子；所述末节单电池的双极板上设置有第二接触端子；所述压阻导电层位于所述第一集流板背离所述电堆的一侧表面，且所述压阻导电层背离所述电堆的一侧表面设置有辅助双极板；所述第一集流板上设置有第一接触端子；所述辅助双极板上设置有第二接触端子；所述组装力检测电路分别与所述第一接触端子以及所述第二接触端子连接，用于获取检测电阻，并根据所述检测电阻确定质子交换膜燃料电池的组装力。

为实现上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种质子交换膜燃料电池的检测方法，采用所述的质子交换膜燃料电池的检测装置，包括：获取第一接触端子以及第二接触端子之间的检测电阻，并根据所述检测电阻确定质子交换膜燃料电池的组装力；判断所述质子交换膜燃料电池的组装力是否在预设组装力范围内。

与现有技术上相比，本发明通过在组装电堆时，在第一集流板与首节单电池的双极板之间、第二集流板与末节单电池的双极板之间、或在第一集流板与在第一集流板背离电堆的一侧表面设置辅助双极板之间设置压阻导电层，并通过组装力检测电路检测质子交换膜燃料电池组装过程中第一集流板与首节单电池的双极板之间、第二集流板与末节单电池的双极板之间、或在第一集流板与在第一集流板背离电堆的一侧表面设置辅助双极板之间的检测电阻，进而根据检测电阻确定质子交换膜燃料电池的组装力，从而可精准控制质子交换膜燃料电池组装过程中的组装力，使得质子交换膜燃料电池中气体扩散层与双极板的接触压力一直处于合适范围。避免了单电池中气体扩散层与双极板的接触压力过小导致双极板与气体扩散层之间接触不良，进而导致接触电阻过大，并同时存在燃料气体泄漏的危险的情况发生；还避免了单电池中气体扩散层与双极板的接触压力过大时，气体扩散层过度变形导致气体传输通道减小，传质阻力增大，同时损坏燃料电池部件，缩短电堆寿命的情况发生。