[实用新型]一种燃料电池电堆组装力测试装置

说明书

本实用新型提供了一种燃料电池电堆组装力测试装置，所述装置包括燃料电池、伺服压机和阻抗测试仪，所述燃料电池包括电堆以及位于电堆两侧的集流板、绝缘板和端板，所述电堆包括多个双极板和位于双极板之间的MEA，所述双极板与所述MEA之间设置有压敏成像涂层；所述阻抗测试仪电连接于电堆两侧的集流板；所述伺服压机用于向燃料电池的端板施加组装力。采用上述技术方案后，可以根据压敏成像涂层在不同组装力下的显示情况，全面、有效地判断出电堆组件的受力均匀性，进而结合不同组装力下的电堆内阻，可以获取燃料电池的最优组装力，进而可以显著提升燃料电池的效率、使用寿命和使用安全性。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池电堆组装力测试装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池电堆的核心部件是膜电极(Membrane Electrode Assembly，MEA)和双极板，而MEA与双极板之间的匹配关系又是电堆组装的关键，因此二者之间的压紧力必须在一定压力范围内才能确保电堆的密封性能和电池内部电阻。

现有技术中为保证电堆内各节单池的MEA和双极板有良好的接触，通常在MEA制备工艺定型后，将MEA与带流场的双极板或其一部分进行压紧力与接触电阻测试。当压紧力(MPa)与接触电阻的关系曲线为当压紧力达到一定值后，接触电阻保持常值，将接触电阻为常值时的压紧力换算成组装力，以确定电堆装力。

但是实际上，由于电堆受其不同的密封结构、MEA与双极板之间接触状态等因素的影响，导致电堆组的受力情况存在一定的差异性，若完全采用现有技术手段，则电堆组的组装力肯定存在偏高或偏低的问题，当组装力偏高时，会造成MEA和双极板之间的相互变形甚至是损坏，此时会严重影响燃料电池电堆的性能和寿命，当组装力偏低时，会使双极板与MEA接触不充分，电堆内阻增加。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种能够全面、有效地获取电堆受力情况，进而获取燃料电池最优组装力的燃料电池电堆组装力测试装置。

本实用新型公开了一种燃料电池电堆组装力测试装置，所述装置包括燃料电池、伺服压机和阻抗测试仪，

所述燃料电池包括电堆以及位于电堆两侧的集流板、绝缘板和端板，所述电堆包括多个双极板和位于双极板之间的MEA，所述双极板与所述MEA之间设置有压敏成像涂层；

所述阻抗测试仪电连接于电堆两侧的集流板；

所述伺服压机用于向燃料电池的端板施加组装力。

优选地，所述压敏成像涂层包括微胶囊和显色剂；

所述微胶囊内包含发色剂；

当所述微胶囊因压力作用破裂时，释放出发色剂，所述发色剂与所述显色剂进行发色反应，显示出颜色。

优选地，所述发色剂包括三苯基甲烷酞内酯类化合物、萤光黄母体类化合物、啡噻口井类化合物、吲哚基酞内酯类化合物、氮杂吲哚基酞内酯类化合物、无色金黄胺类化合物、罗丹明内酰胺类化合物、三苯基甲烷类化合物、二苯基甲烷类化合物、三氮烯类化合物、螺旋哌喃类化合物及茀类化合物中的一种或多种；

所述显色剂包括酸性黏土、活性黏土、沸石、高岭土、芳香族羧酸的金属盐或羧基化萜烯酚树脂的金属盐中的一种或多种。

优选地，所述压敏成像涂层包括微胶囊，所述微胶囊内包含荧光染料，所述荧光染料用于在紫外光照射下显色。

优选地，所述微胶囊内包含光固化树脂。

优选地，所述微胶囊的壁材和/或芯材具有导电性。

优选地，所述装置还包括薄层色谱扫描仪，所述薄层色谱扫描仪用于分析所述压敏成像涂层在所述双极板与所述MEA之间的显色情况。