[發明專利]一種燃料電池電堆壓裝方法及其系統

有效

• 申請號: 202211125958.4
• 申請日: 2022-09-16
• 公開（公告）號: CN115207428B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 文龍;吳海榮;馮春平;崔鵬;李佳佳
• 申請（專利權）人: 深圳市氫藍時代動力科技有限公司
• 主分類號: H01M8/2404
• 分類號: H01M8/2404;G01R27/02;G01L5/00
• 代理公司: 深圳市恒程創新知識產權代理有限公司 44542
• 代理人: 王敏睿

1.一種燃料電池電堆壓裝方法，其特征在于，包括如下步驟：

對氣體擴散層進行壓緊并測量在不同壓強下的所述氣體擴散層的接觸電阻數值，以獲取所述氣體擴散層的接觸電阻曲線；

確定所述接觸電阻曲線中曲率最大值的臨界點，根據所述臨界點獲取相對應的目標壓緊力；

利用所述目標壓緊力對燃料電池電堆進行壓裝，其中所述燃料電池電堆包括所述氣體擴散層；

其中，所述對氣體擴散層進行壓緊并測量在不同壓強下的所述氣體擴散層的接觸電阻數值，以獲取所述氣體擴散層的接觸電阻曲線的步驟中，包括如下步驟：

將所述氣體擴散層夾設于兩個雙極板之間以形成測試組件；

將所述測試組件放置在壓裝裝置的上壓板組件以及下壓板組件之間，利用所述上壓板組件與所述下壓板組件相結合對所述測試組件進行壓緊；具體的，驅動所述上壓板組件下降移動至與所述測試組件的上表面貼合接觸，然后驅動所述上壓板組件以0.01mm/s的速度繼續下降以對所述測試組件進行壓緊；

記錄壓緊過程中所述氣體擴散層所承受的實時壓緊力以及所述氣體擴散層的實時接觸電阻；

結合所述實時壓緊力以及所述實時接觸電阻以得到所述接觸電阻曲線。

2.根據權利要求1所述的燃料電池電堆壓裝方法，其特征在于：所述將所述測試組件放置在壓裝裝置的上壓板組件以及下壓板組件之間，利用所述上壓板組件與所述下壓板組件相結合對所述測試組件進行壓緊的步驟之前，包括如下步驟：

調整所述上壓板組件與所述下壓板組件之間的相對位置，以使所述上壓板組件位于所述下壓板組件的正上方；

調整所述上壓板組件與所述下壓板組件之間的平行度，以使所述上壓板組件與所述下壓板組件相互平行。

3.根據權利要求1所述的燃料電池電堆壓裝方法，其特征在于：所述結合所述實時壓緊力以及所述實時接觸電阻以得到所述接觸電阻曲線的步驟中，包括如下步驟：

重復多次壓緊過程以得到多組所述實時壓緊力以及所述實時接觸電阻的數據；

對于所述實時壓緊力中的同一壓力點，去除所述壓力點所對應的所述實時接觸電阻中的最大值以及最小值后，取平均值以得到所述壓力點下的接觸電阻數值。

4.根據權利要求1所述的燃料電池電堆壓裝方法，其特征在于：所述結合所述實時壓緊力以及所述實時接觸電阻以得到所述接觸電阻曲線的步驟中，包括如下步驟：

以所述實時接觸電阻為縱坐標，以所述實時壓緊力為橫坐標，將所述實時壓緊力所對應的所述實時接觸電阻在坐標圖上進行逐一標記以形成標記點；

將所述標記點利用平滑曲線依次連接，以形成所述接觸電阻曲線。

5.一種燃料電池電堆壓裝系統，其特征在于，用于執行權利要求1-4任一項所述的燃料電池電堆壓裝方法，包括壓裝裝置以及檢測裝置；

所述壓裝裝置以及所述檢測裝置用于對氣體擴散層的接觸電阻進行測量，以獲取所述氣體擴散層的接觸電阻曲線；再確定所述接觸電阻曲線中曲率最大值的臨界點，根據所述臨界點獲取相對應的目標壓緊力；并利用所述壓裝裝置以所述目標壓緊力對燃料電池電堆進行壓裝，其中所述燃料電池電堆包括所述氣體擴散層。

6.根據權利要求5所述的燃料電池電堆壓裝系統，其特征在于：所述壓裝裝置包括上壓板組件以及下壓板組件，其中所述上壓板組件與驅動裝置驅動連接，所述上壓板組件通過所述驅動裝置相對于所述下壓板組件發生垂直方向上的相互靠近或遠離運動；所述壓裝裝置上還設有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于記錄壓緊過程中所述氣體擴散層所承受的實時壓緊力。

7.根據權利要求6所述的燃料電池電堆壓裝系統，其特征在于：所述上壓板組件以及所述下壓板組件均包括依次設置的壓頭、絕緣板以及導電板，所述導電板遠離所述絕緣板的一側用于與包括有所述氣體擴散層的測試組件貼合接觸；兩個所述導電板上均連接有連接線，所述連接線的另一端連接電阻測試儀，所述電阻測試儀用于記錄壓緊過程中所述氣體擴散層的實時接觸電阻。

8.根據權利要求7所述的燃料電池電堆壓裝系統，其特征在于：所述導電板的面積大于所述測試組件在所述導電板上的投影面積。