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        燃料電池電堆的組裝--萬能材料試驗機對電堆的壓緊加工!

         更新時間:2023-04-04 點擊量:610

        燃料電池是一種高效、清潔的能源轉換技術,已經被廣泛應用于交通運輸、住宅供暖、移動電源等領域。而燃料電池電堆則是燃料電池的核心部件,由端板、絕緣板、集流板、單電池(包含雙極板和MEA)組成,通過壓緊力被組裝到一起。電堆的組裝質量直接影響著燃料電池的性能和壽命,因此對于電堆的組裝過程需要非常關注。在這篇文章中,科準測控小編將會介紹一下電堆是如何組裝、組裝過程中需要關注什么、以及有哪些電堆組裝設計。

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        一、測試原理

        燃料電池電堆的組裝過程,是將電堆內部的各個零部件(端板、絕緣板、集流板、單電池)按照一定的順序、方式組合在一起,使其形成一個整體,達到電堆的功能要求。組裝的基本原理是通過施加一定的壓緊力,使各個零部件之間形成緊密的接觸,以達到良好的氣體、液體、電子的傳輸,從而確保電堆的高效穩定運行。

        二、電堆組裝流程

        1、試樣的制備

        1)試樣的準備

        需要將電堆中的各個零部件(包括端板、絕緣板、集流板、單電池等)按照規定的順序和方式裝配在一起。同時,要對每個零部件進行檢查,確保其質量符合要求。

        2)堆疊和預組裝

        燃料電池電堆的堆疊和預組裝是燃料電池生產過程中的重要環節。下面是燃料電池電堆的堆疊和預組裝流程:

        a、堆疊:將預組裝好的電堆按照一定的順序和方式堆疊起來,形成整個燃料電池電堆的結構。在堆疊過程中,需要注意保證各個零部件之間的緊密貼合和對齊,以免影響電堆的工作性能。

        b、預組裝:在電堆堆疊完成后,進行預組裝,即在電堆的外殼(通常是金屬盒子)中放置電堆,并安裝連接器和管路等。預組裝的目的是為了方便電堆的后續加工和使用,并在此過程中對電堆進行初步檢測和調試。

        2、測試儀器

        1)萬能材料試驗機

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        是向電堆施加夾緊力??梢酝瓿衫?、壓縮、彎曲、剪切等常規實驗,還能進行荷載或變形循環、蠕變、松弛、應變疲勞等一系列靜態和動態力學性能實驗,具有測量精度高,加載控制簡單,實驗范圍寬等特點。

        2) 壓頭

        image.png 

        3) 方便裝配的校準桿、方便均勻施加夾緊力的壓縮塊、底座。

        3、測試流程

        燃料電池電堆的壓緊加工流程是電堆組裝中非常重要的一環。其目的是通過施加一定的壓力,使電堆內部的各個部件之間緊密貼合,確保氣體、液體和電子的暢通傳輸,以保證電堆的高效穩定運行。

        萬能材料試驗機是一種廣泛應用于材料力學性能測試的設備,也可以用于燃料電池電堆的壓緊加工流程。下面是燃料電池電堆通過萬能材料試驗機壓緊的一般流程:

        1、將電堆的各個零部件(包括端板、絕緣板、集流板、單電池等)按照一定順序、方式裝配在一起,并在電堆上下兩端安裝壓板。

        2、將電堆放置在萬能材料試驗機的夾具上,并根據電堆的尺寸和形狀進行調整,以確保電堆位于夾具的正中央。

        3、根據設計要求,設置萬能材料試驗機的壓力、壓實時間和穩定壓力等參數,并開始壓緊過程。

        4、初壓階段:在設置的初壓力下,萬能材料試驗機開始對電堆進行壓實,直至各個零部件之間緊密貼合。

        5、穩壓階段:在初壓完成后,將萬能材料試驗機的壓力調整到設定的穩定壓力,并保持一定時間,使電堆內部的各個零部件繼續緊密貼合,并保持一定的穩定狀態。

        6、釋放階段:在經過一定時間的穩壓后,逐漸降低壓力,直至釋放,以取出壓板和電堆。

        三、注意事項

        燃料電池電堆通過萬能材料試驗機進行壓緊加工時,需要根據電堆的特性、工作條件等要素,選擇合適的壓力、壓實時間和穩定壓力等參數,以保證電堆的組裝質量和性能。同時,在壓緊加工過程中,需要注意防止過度壓實和過熱等問題,以免對電堆造成損害。

        1、堆疊過程參數控制:

        a.燃料電池數量:每千瓦210個單電池。目前常見的是每千瓦3~5片。

        b.堆疊速度:每個組件<2.3秒。

        c.組件定位精度:0.1 mm/100µm。

        2、工作條件因素

        無塵室工作環境、組件厚度精度:<10µm。

        3、品質特征

        每個單體電池厚度約1~2mm(和性能相關,僅供參考)、組裝定位的精準、無損壞。

        以上就是小編對燃料電池電堆的組裝辦法的介紹了,希望可以給您帶來幫助!如果您還想了解更多關于燃料電池電堆組裝設備、工藝、產線廠家、工作原理和組裝流程等問題,歡迎您關注我們,也可以給我們私信和留言,科準測控技術團隊為您免費解答!

         


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