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封装力对燃料电池堆的影响

燃料电池堆的封装力是指压合燃料电池堆的各部件的力,封装力的设计选取对燃料电池堆性能与寿命有重要影响,通过测试分析优化封装力的设计对提高产品性能、可靠性和使用寿命有着重要的意义。

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封装力对燃料电池堆的影响

封装力不够或密封压力分布不均匀极易导致气体发生泄漏,从而降低发电效率甚至引起氢气爆炸事故。较大的封装力可以获得较低的接触电阻,从而降低燃料电池堆的欧姆损失,可提高燃料电池堆的性能;但较大的封装力同时降低了气体扩散层的孔隙率,使燃料气体流动阻力增大,会导致燃料电池堆传质损失增加,因此需要综合评估封装力对燃料电池堆的影响。结合燃料电池堆封装力的理论计算得到燃料电池堆初始封装力后,还需要围绕初始封装力及其边界进行燃料电池堆的性能验证。

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封装力选取的验证过程

1.气密性测试:进行初始气密性试验,确认当前封装力下燃料电池堆是否存在泄漏现象。

2.活化测试:燃料电池堆需充分活化,避免因为活化不充分影响燃料电池堆的性能结果。

3.极化性能测试:不同封装力下的燃料电池堆性能测试需在同一台架上测试,减少测试设备对结果的影响;若使用不同设备进行测试,需保证不同测试设备间的一致性。

4.数据分析:通过气密性、极化测试结果进行不同封装力下燃料电池堆性能的初步评价,从而选定燃料电池堆的封装力。

燃料电池堆在通过理论计算及性能测试选定封装力后,还需进行一系列的开发验证试验,来保障燃料电池堆达到一个合格的产品。

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