[發明專利]燃料電池單電池裝配與測試工裝

有效

• 申請號: 201010288524.7
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN101969131A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 孫佰文;釗文科;朱帥飛;祝寶華;杜靈娟;錢云
• 申請（專利權）人: 江蘇新源動力有限公司
• 主分類號: H01M8/10
• 分類號: H01M8/10;G01R31/36
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 高永德

技術領域

本發明涉及燃料電池領域，尤其涉及單電池組裝與測試工裝。

背景技術

質子交換膜燃料電池的膜電極和雙極板部件在生產過程中，需進行電極性能的檢驗，目前多采用單電池(一般不超過幾十平方厘米)進行電極性能的初步評價，既可以獲取電極性能，也有效的節約了成本。但目前單電池測試中，電池的裝配一般采用螺桿進行固定，裝配效率低，而且每次組裝的力難以保持一致，螺桿之間的力也不均勻，造成電池受力不均，裝配的電池之間存在裝配導致的性能差別，無法反映電極的真實性能差異，限制了燃料電池的工業化生產。

中國專利申請號200720201319.6公開了一種質子交換膜燃料電池單片電極快速測試的氣缸式微型壓機，通過壓縮氣體推動氣缸保證單電極受力均勻、壓力恒定，可以實現單電池的快速評價，但裝置的運行需要有壓縮氣體供應，而且需要較高的氣體壓力，電池直接在裝置上評價時，加熱情況下，會造成氣體的膨脹，影響壓力準確性，對使用條件有較高的要求。中國專利申請號200810228041.0公開了一種用于質子交換膜燃料電池封裝的壓力與位移測控裝置，通過手動或電動施加壓力，配合壓力和位移測量裝置，可以在檢測電池性能參數的條件下，調節封裝壓力和位移，實現原位封裝，但系統結構復雜，體積和重量大，造成移動不便、成本高，難以滿足批量化單電池的測試需要，而且由于結構的復雜，難以進行小型化設計。中國專利申請號CN200410066321.8公開了一種適合燃料電池堆大規模快速裝配于測試的裝配架，通過活塞式氣缸或液壓千斤頂推動燃料電池堆后端板沿導軌前進，提供壓力并保證電堆受力均勻。但此裝置體積、重量大，無法適用于單電池測試，即小型化，仍需有較高壓力壓縮氣體供應或加壓泵，使用不便，而且無法進行可視化測量。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有技術的不足，提供一種可以在保證單電池受力均勻的條件下，快速方便的安裝與拆卸的燃料電池單電池裝配與測試工裝，該工裝可以在檢測電池性能的同時，方便的調節電池組裝壓力，而且通過壓力測量裝置，顯示組裝力的大小。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

燃料電池單電池裝配與測試工裝，包括：底板、壓力施加裝置，壓力測量裝置和單電池測試部分，其特征在于所述底板是一塊長方形平板，平板左側固定有單電池測試固定平臺，平臺上設有安裝壓力傳感器的凹槽和定位桿安裝孔，凹槽位于平臺中部，定位桿安裝孔位于與端板、絕緣板、集流板和石墨板上的定位孔相對應的位置；所述壓力施加裝置包括調節壓力的螺桿、與螺桿配合的固定螺母、調壓螺母、螺桿固定裝置和壓力分配裝置，螺桿固定裝置是固定在底板上的夾鉗，通過夾鉗底座上的螺孔用螺栓固定在底板上，夾鉗的U形把手位于底板的上面，夾鉗的手柄位于底板外，調節壓力的螺桿通過固定螺母和調壓螺母連接在螺桿固定裝置的夾鉗U形把手的U形槽內，可沿U形槽水平移動，調節壓力的螺桿下端與壓力分配裝置接觸，調節壓力的螺桿下端設有緩沖墊，壓力分配裝置是下表面有分配壓力凹槽的平板，壓力分配裝置有分配壓力凹槽的下表面與電極測試部分接觸，分配壓力的凹槽是球形凹槽，球形凹槽的球心在壓力分配裝置垂直中心線上，所述壓力測量裝置包括壓力傳感器和數字壓力顯示表，壓力傳感器固定于單電池測試平臺上的安裝壓力傳感器的凹槽內，壓力傳感器通過信號線與數字壓力表連接；

所述單電池測試部分4包括石墨板、端板、集流板、絕緣板、定位桿I和定位桿II，定位桿I、II插裝在單電池測試固定平臺上的定位桿安裝孔內，下端板、下絕緣板、下集流板、下石墨板、電極、上石墨板、上集流板、上絕緣板、上端板依次安裝在定位桿上，壓力分配裝置放置在上端板頂面。

本發明所述的燃料電池單電池裝配與測試工裝，其特征是所述緩沖墊是橡膠墊、塑料墊和工程樹脂墊中的一種。

本發明所述石墨板與電極接觸一側刻有與被測電極相配合的氣體流道和密封膠線槽，石墨板側面設有安裝加熱棒的孔道、電壓測試接口、反應介質接口和溫度測試接口，加熱棒的孔道插入加熱棒，電壓測試接口、反應介質接口和溫度測試接口分別連接電壓測量用銅棒、氣體接口和溫度測量裝置如熱電偶。

本發明所述的燃料電池單電池裝配與測試工裝，其特征是所述夾鉗是金屬或電子零件加工用水平式夾鉗。