[发明专利]一种燃料电池电堆组装测试平台及其测试方法

说明书

本发明提供一种燃料电池电堆组装测试平台及其测试方法，所述燃料电池组装测试平台包括电堆组装模块、电化学测试模块、压力测试模块和密封性测试模块；所述电堆组装模块包括上压板、下压板和定位杆；所述电化学测试模块包括电化学测试装置、绝缘固接于所述上压板内部和所述下压板内部的第一电化学测试端和第二电化学测试端；所述压力测试模块包括置于所述下压板内部的压力传感器，和置于下压板外部的压力显示装置(液晶屏)；所述密封性测试模块包括物料供应系统，和置于所述上压板和/或下压板上的供气口和燃料供应口。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体的说涉及一种燃料电池组装一种燃料电池电堆组装测试平台；本发明还涉及所述燃料电池电堆组装测试平台的操作方法。

背景技术

生产方面，目前的电堆组装装置都是单纯的控制力和行程的组装平台，还没有能够集压力检测、密封性检测、电化学测试为一体的设计。但是，因为电堆的组装大多使用螺杆连接，装卸一次的耗时和成本较大，所以希望在旋紧螺杆固定之前就可以测得电堆的各项力学、电学、流体动力学的性能。完成上述测试的电堆可保证产品的高合格率、低返修率。

研究方面，并且，在组装过程中设置可调的组装力和压力行程，通过快速的电性能、流体性能检测，可以优化电池的组装条件。多检测通道的电堆组装台可作为燃料电池电堆工程研究的必要设备。

现有技术的情况，现有技术中只针对燃料电池电堆的一体化组装技术，组装过程中只需要通过压力控制来表征所组装电堆的一致性，然而尽管电堆组装时的压紧压力得到了控制，但其密封性及电极与双极板的匹配性等性能无法表征，进而导致了组装电堆的成品率不高，经常有漏气、漏液或单片性能不佳导致整个电堆失效的情况发生。

发明内容

本发明针对现有电堆组装设备的不足，本发明的目的是提供一种集电堆组装和性能检测与一体的电堆组装装置。该发明具有改变组装条件方便、成品率高的特点，适用于燃料电池电堆的生产和科研。本发明采用以下技术方案来实现：

一种燃料电池组装测试平台，包括电堆组装模块、电化学测试模块、压力测试模块和密封性测试模块；

所述电堆组装模块包括上压板、下压板和定位杆；所述上压板位于下压板止放，上压板与下压板上下相对设置；所述上压板可沿竖直方向上下移动；所述定位杆穿过上压板上的通孔、下端与下压板固接，用于燃料电池电堆中单电池的定位；所述上压板和下压板上设置有相对应供电堆组装穿螺杆和螺丝旋拧用的通孔；

所述电化学测试模块包括电化学测试装置、绝缘固接于所述上压板内部和所述下压板内部的第一电化学测试端和第二电化学测试端，用于与电堆的正负极电连接；电化学测试装置与第一电化学测试端和第二电化学测试端电连接；

所述压力测试模块包括置于所述下压板内部的压力传感器，和置于下压板外部的压力显示装置(液晶屏)；

所述密封性测试模块包括物料供应系统，和置于所述上压板和/或下压板上的供气口和燃料供应口；所述物料供应系统分别与所述供气口和所述燃料供应口管路密封连接；

所述电堆通过定位杆组装于所述上压板和所述下压板之间时，设置于所述第一电化学测试端和第二电化学测试端与所述电堆端板正负极电连接；且所述供气口和燃料供应口分别与燃料电池电堆阴极气体进口及阳极燃料进口密封连接。

所述测试平台还包括台架；所述台架用于固定所述上压板和下压板；同时用于安放所述电化学测试装置和/或所述物料供应系统。由于通常施加于待组装电堆上的压力相对较大，因此通常的台架为金属制成，为进一步避免电堆电性能的失准性，通常需在所述燃料电池电堆与所述上压板和下压板之间设置有绝缘垫板。

所述测试平台还包括施压动力系统(液压机或气缸)；所述施压动力系统用于为上压板和下压板之间组装的电堆均匀施加压力。该动力系统可为液压或气动或其他机械传动装置。