[发明专利]压力纸在燃料电池上的应用

说明书

本发明公开了一种压力纸在燃料电池上的应用，属于燃料电池技术领域。所述压力纸在燃料电池上的应用为将压力纸与燃料电池的零部件组装成燃料电池电堆，然后在实际组装压力下对燃料电池电堆进行加压，静置保压一定时间，拆解燃料电池电堆，最后，通过观察压力纸上的颜色变化深浅和变色覆盖范围来检测零部件的平整度和/或电堆组装力分布的均匀性。本发明可以真实反映实际组装力下零部件的平整度和电堆组装力分布的均匀性，结果更精确；同时压力纸的检测精度优于白棒纸，颜色变化的深浅和范围更清楚，更加精确地反映零部件的平整度和电堆组装力分布的均匀性；且本发明检测过程简单、高效，测试灵活。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及压力纸在燃料电池上的应用。

背景技术

燃料电池是一种将化学能直接转化成电能的装置，由于其效率高、零排放、启动温度低，非常适用于于交通运输、固定式发电以及便携式领域。近年来，世界各国都在积极研究将燃料电池作为动力源应用于各个领域。

由于单片电压小，无法满足动力负载的需求，通常需要将若干块单电池串联组装在一起构成电堆，其中，关键零部件的平整度对于电堆的组装具有重要影响。这些关键零部件包括极板、尾板、膜电极、铜电极等。此外，电堆组装力分布的均匀性也在很大程度上影响着燃料电池的性能和寿命。

压力纸由于能够精确检测压力大小、压力分布和压力平衡，被广泛应用于传统生产和制造行业，比如刹车、离合器与活塞的接触压力，液晶面板的结合压力，轮胎与履带的支撑压力，高性能胶片和纸张的缠绕压力等测量以及精确的机械设置和调整方面。它的应用原理是：当受到压力时，微型颗粒破裂，生色物质与显色物质相互反应，胶片上出现红色区，而且颜色密度随着压力水平的改变而改变，通过调整微颗粒在不同压力下破裂，就可获得广泛压力范围内的压力值。

目前，检测平整度的方法比较多，比如基于卡尔曼滤波的平整度测量方法，即通过采用卡尔曼滤波系统获取平整度测量装置的振动位移的最优估计值，以实现该振动位移的最优估计值最接近真实的振动位移，降低了平整度计算结果的误差。但是这些装置通常用来测量路面等较大面积的平整度。而燃料电池零部件厚度较薄，面积小，采用目前的检测方法比较复杂，而且精度不高。

目前，国内尚未有压力纸用于燃料电池方面的报道。鉴于压力纸具有上述诸多好处，本发明创新性地将压力纸应用到燃料电池领域，对于测量关键零部件的平整度以及电堆组装力分布的均匀性具有很好的效果。

公开号为CN101046369A的专利中提出采用接触电阻的原理来检测极板的平整度，即通过检测极板表面的接触电阻的差异性来评估平整度，但是由于检测部位有限，不能准确反映整个极板的平整度，而且因为组装压力小，不能真实反映电堆实际组装力下的平整度。

公告号为CN202361941U的专利提出采用复写纸假电极(由两张复写纸和一张白棒纸组成)的方法来检测极板的平整度，即对添加了复写纸假电极的电堆施加实际组装压力，保压一段时间后拆堆，通过观察白棒纸上印痕的清晰度和范围来检测极板的平整度，但是由于需要自制复写纸假电极，耗时加长，且难以保证制备过程的一致性和平整度要求，对之后测量极板的平整度的准确性产生影响。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种压力纸在燃料电池上的应用。本发明可以真实反映实际组装力下零部件的平整度和电堆组装力分布的均匀性，结果更精确；同时压力纸的检测精度优于白棒纸，颜色变化的深浅和范围更清楚，更加精确地反映零部件的平整度和电堆组装力分布的均匀性；且本发明检测过程简单、高效，测试灵活。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

压力纸在燃料电池上的应用，将压力纸与燃料电池的零部件组装成燃料电池电堆，然后在实际组装压力下对燃料电池电堆进行加压，静置保压一定时间，拆解燃料电池电堆，最后，通过观察压力纸上的颜色变化深浅和变色覆盖范围来检测零部件的平整度和/或电堆组装力分布的均匀性。