专利名称：一种提高燃料电池堆阻力一致性的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉 及燃料电池技术领域，特别涉及质子交换膜燃料电池堆反应气阻力调 节技术。
背景技术：
燃料电池堆在实际生产过程中，由于串联节数多(通常超过100节)，在电堆组 装后，其空气侧和氢气的阻力差别较大，通常在额定工作状态下，阻力差可以达到Ikpa 以上，这将影响燃料电池堆在实际使用中的气体分配，进而影响燃料电池模块输出的一 致性。现有技术是用控制单节电池的阻力的方法进行调节，其不足是很难使阻力调节的一致。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高燃料电池堆反应气阻力一致性的方法和装置。本 发明的技术方案是一种提高燃料电池堆反应气阻力一致性的方法，其特征在于所述提 高燃料电池堆反应气阻力一致性的方法是调节燃料电池堆端板的反应气进气口的截面 积，以端板的原始反应气进气口的截面积为起始点，逐渐调小截面积，直至反应气阻力 达到要求的值，所述反应气进气口包括空气进气口和氢气进气口。本发明所述一种提高燃料电池堆反应气阻力一致性的方法，其特征在于所述调 节燃料电池堆端板的反应气进气口的截面积，是在端板的反应气进气口的外表面密封加 装进气口截面积调孔板。本发明所述一种提高燃料电池堆反应气阻力一致性的装置，其特征在于所述提 高燃料电池堆反应气阻力一致性的装置是进气口截面积调孔板，所述进气口截面积调孔 板是一套进气口截面积不同的系列调孔板，进气口截面积调孔板是方形薄板，方形薄板 中间开有与端板上反应气进气口形状相同孔，方形薄板的四角设有定位孔，端板的与进 气口截面积调孔板上定位孔对应的位置设有与其配合的端板定位孔，端板上的反应气进 气口四周设有密封用的密封槽，所述系列进气口截面积调孔板是以端板的原始反应气进 气口的截面积为起始点，设10-20块进气口截面积调孔板，第一块进气口截面积调孔板 的开口截面积比端板反应气进气口截面积小O.Ol-O.lOmm2，第二块进气口截面积调孔板 的开口截面积比第一块进气口截面积调孔板的开口截面积小O.Ol-O.lOmm2，依此类推， 以后的每块进气口截面积调孔板的开口截面积比前一块进气口截面积调孔板的开口截面 积小 O.Ol-O.lOmm2。本发明所述一种提高燃料电池堆反应气阻力一致性的装置的使用方法，其特征 在于所述的使用方法包括用系列进气口截面积调孔板对组装的电池堆作反应气阻力测 试，测试结果中最接近设定的阻力指标的进气口截面积调孔板的开口截面作为所测电池 堆的反应气进气口截面积，并将该进气口截面积调孔板密封固定在端板的反应气进气口 处，或另外制作与该进气口截面积调孔板的开口截面相同的端板替换原端板。
本发明的有益效果是可以有效的提高燃料电池堆阻力的一致性；可以实时将 燃料电池堆的阻力提高一个数量级，具有实现简单、成本低和系统结构简单的优点。
本发明共有附图五幅，其中
图1是端板结构示意图，
图2是系列空气进气口截面积调孔板示意图，
图3是空气进气口截面积调孔板密封垫示意图，
图4是系列氢气进气口截面积调孔板示意图，
图5是氢气进气口截面积调孔板密封垫示意图。
附图中，100、燃料电池端板，101、空气进口，102、冷却液进口，103、氢气 进口，104、空气出口，105、冷却液出口，106、氢气出口，107、密封槽，108、端板定 位孔，210 21η、空气进气口截面积调孔板系列，220、空气密封垫，310 31η、氢气 进气口截面积调孔板系列，320、氢气密封垫。
具体实施方式
以10台150节燃料电池堆的反应气阻力调节为例，对本发明作进一步说明。
进气口截面积调孔板是方形薄板，方形薄板中间开有与端板100上反应气进气 口形状相同孔，方形薄板的四角设有定位孔，端板100的与进气口截面积调孔板上定位 孔对应的位置设有与其配合的端板定位孔108，端板100上的反应气进气口四周设有密封 用的密封槽107，系列进气口截面积调孔板是以端板的原始反应气进气口的截面积为起始 点，设10块进气口截面积调孔板，空气侧第一块进气口截面积调孔板210的开口截面积 比端板空气侧进气口截面积小0.05mm2，第二块进气口截面积调孔板211的开口截面积比 第一块进气口截面积调孔板的开口截面积小0.05mm2，依此类推，以后的每块进气口截面 积调孔板的开口截面积比前一块进气口截面积调孔板的开口截面积小0.05mm2。氢气侧 第一块进气口截面积调孔板310的开口截面积比端板氢气侧进气口截面积小0.03mm2，第 二块进气口截面积调孔板311的开口截面积比第一块进气口截面积调孔板的开口截面积 小0.03mm2，依此类推，以后每块进气口截面积调孔板的开口截面积比前一块进气口截面 积调孔板的开口截面积小0.03mm2。
以上述系列进气口截面积调孔板对10台150节燃料电池堆的空气侧阻力和氢气 侧阻力调节，空气侧设定阻力指标为20kpa、流量为50Nm3/h时；氢气侧设定阻力指标 为25kpa、流量为10Nm3/h时，分别将不同开口截面积的进气口截面积调孔板密封装在 端板的反应气进气口，通气测试，将最接近设定阻力指标的进气口截面积调孔板固定在 所测的电堆的端板100上。端板100的空气进口 101截面积为3.4mm2，端板氢气进口 103 截面积为2.2mm2。
系列空气进气口截面积调孔板的编号为210-219，氢气进气口截面积调孔板的编 号为310-319，各进气口截面积调孔板的编号和其对应的开口截面积如下表
空气侧进气口截面积调孔板截面积和编号对照表
权利要求
1.一种提高燃料电池堆反应气阻力一致性的方法，其特征在于所述提高燃料电池堆 反应气阻力一致性的方法是调节燃料电池端板(100)的反应气进气口的截面积，以端 板(100)的原始反应气进气口的截面积为起始点，逐渐调小截面积，直至反应气阻力达 到要求的值，所述反应气进气口包括空气进气口(101)和氢气进气口(103)。
2.根据权利要求1所述一种提高燃料电池堆反应气阻力一致性的方法，其特征在于所 述调节燃料电池端板的反应气进气口的截面积，是在端板(100)的反应气进气口的外表 面密封加装进气口截面积调孔板。
3.权利要求2所述一种提高燃料电池堆反应气阻力一致性的装置，包括燃料电池堆 的端板，其特征在于所述提高燃料电池堆反应气阻力一致性的装置是进气口截面积调孔 板，所述进气口截面积调孔板是一套进气口截面积不同的系列调孔板，进气口截面积调 孔板是方形薄板，方形薄板中间开有与端板(100)上反应气进气口(101、103)形状相同 的孔，方形薄板的四角设有调孔板定位孔，端板(100)的与进气口截面积调孔板上调孔 板定位孔对应的位置设有与其配合的端板定位孔(108)，端板上的反应气进气口(101、 103)四周设有密封用的密封槽(107)，所述系列进气口截面积调孔板是以端板的原始反 应气进气口(101、103)的截面积为起始点，设10-20块进气口截面积调孔板，第一块进 气口截面积调孔板(210、310)的开口截面积比端板反应气进气口(101、103)截面积小 O.Ol-O.lOmm2,第二块进气口截面积调孔板(211、311)的开口截面积比第一块进气口截 面积调孔板(210、310)的开口截面积小O.Ol-O.lOmm2，依此类推，以后的每块进气口截 面积调孔板的开口截面积比前一块进气口截面积调孔板的开口截面积小O.Ol-O.lOmm2。
4.权利要求3所述一种提高燃料电池堆反应气阻力一致性的装置的使用方法，其特征 在于所述的使用方法包括用系列进气口截面积调孔板对组装的电池堆作反应气阻力测 试，测试结果中最接近设定的阻力指标的进气口截面积调孔板的开口截面积作为所测电 池堆的反应气进气口截面积，并将该进气口截面积调孔板密封固定在端板的反应气进气 口处，或另外制作与该进气口截面积调孔板的开口截面相同的端板替换原端板。
全文摘要
一种提高燃料电池堆反应气阻力一致性的方法，其特征在于所述提高燃料电池堆反应气阻力一致性的方法是调节燃料电池堆端板的反应气进气口的截面积，以端板的原始反应气进气口的截面积为起始点，逐渐调小截面积，直至反应气阻力达到要求的值。所述反应气进气口包括空气进气口和氢气进气口。本发明的有益效果是可以有效的提高燃料电池堆阻力的一致性；可以实时将燃料电池堆的阻力提高一个数量级，具有实现简单、成本低和系统结构简单的优点。
文档编号H01M8/04GK102024970SQ201010564129
公开日2011年4月20日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者侯中军, 李秋红, 王克勇, 赵金, 黄东波 申请人:新源动力股份有限公司