[发明专利]一种燃料电池电堆压装方法及其系统

说明书

本发明涉及燃料电池电堆技术领域，具体公开了一种燃料电池电堆压装方法及其系统，包括如下步骤：对气体扩散层进行压紧并测量在不同压强下的所述气体扩散层的接触电阻数值，以获取所述气体扩散层的接触电阻曲线；确定所述接触电阻曲线中曲率最大值的临界点，根据所述临界点获取相对应的目标压紧力；利用所述目标压紧力对燃料电池电堆进行压装，其中所述燃料电池电堆包括所述气体扩散层。通过本发明实现确保压装后的燃料电池电堆性能理想。

技术领域

本发明涉及燃料电池电堆技术领域，特别涉及一种燃料电池电堆压装方法及其系统。

背景技术

燃料电池电堆由端板、绝缘板、集流板、双极板和膜电极组件（MEA）组成，通过压装装置对其施加压紧力以压装成型。压紧力对于燃料电池电堆的性能和稳定性影响极大。从电堆结构上看，压紧力对膜电极组件中的气体扩散层（GDL）的影响较大。压紧力既不能太大也不能太小，必须在一个合理的范围内。当压紧力较小时，会导致双极板与气体扩散层之间的接触面积与接触力不够，导致接触电阻上升，电堆性能下降。当压紧力较大时，会导致气体扩散层产生塑性形变从而缩小气体扩散层的孔隙率，进而降低气体扩散层的通水性以及通气性。

在相关技术中，用于燃料电池电堆压装的压装装置无法结合不同供应商所提供的气体扩散层的特性而制定出合适的压紧力，无法有效保证压装是否合理。当发现压装后的燃料电池电堆性能不理想时，重新拆装将耗费大量时间人力，而且在拆装过程中容易对燃料电池电堆各组件造成损坏无法使用，导致资源浪费。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种燃料电池电堆压装方法及其系统，旨在实现确保压装后的燃料电池电堆性能理想。

为实现上述目的，本发明提出一种燃料电池电堆压装方法，包括如下步骤：

对气体扩散层进行压紧并测量在不同压强下的所述气体扩散层的接触电阻数值，以获取所述气体扩散层的接触电阻曲线；

确定所述接触电阻曲线中曲率最大值的临界点，根据所述临界点获取相对应的目标压紧力；

利用所述目标压紧力对燃料电池电堆进行压装，其中所述燃料电池电堆包括所述气体扩散层。

可选地，所述对气体扩散层进行压紧并测量在不同压强下的所述气体扩散层的接触电阻数值，以获取所述气体扩散层的接触电阻曲线的步骤中，包括如下步骤：

将所述气体扩散层夹设于两个双极板之间以形成测试组件；

将所述测试组件放置在压装装置的上压板组件以及下压板组件之间，利用所述上压板组件与所述下压板组件相结合对所述测试组件进行压紧；记录压紧过程中所述气体扩散层所承受的实时压紧力以及所述气体扩散层的实时接触电阻；

结合所述实时压紧力以及所述实时接触电阻以得到所述接触电阻曲线。

可选地，所述将所述测试组件放置在压装装置的上压板组件以及下压板组件之间，利用所述上压板组件与所述下压板组件相结合对所述测试组件进行压紧的步骤之前，包括如下步骤：

调整所述上压板组件与所述下压板组件之间的相对位置，以使所述上压板组件位于所述下压板组件的正上方；

调整所述上压板组件与所述下压板组件之间的平行度，以使所述上压板组件与所述下压板组件相互平行。

可选地，所述将所述测试组件放置在压装装置的上压板组件以及下压板组件之间，利用所述上压板组件与所述下压板组件相结合对所述测试组件进行压紧的步骤中，包括如下步骤：

驱动所述上压板组件下降移动至与所述测试组件的上表面贴合接触；

驱动所述上压板组件以0.01mm/s的速度继续下降以对所述测试组件进行压紧。