CN106981676B - 燃料电池堆的组装-压缩系统 - Google Patents

Abstract

一种用于组装和压缩燃料电池堆的系统和方法。该系统和方法包括燃料电池堆壳体、至少一个通道以及第一端结构框架，该燃料电池堆壳体具有多个侧壁，这些侧壁形成两个相对端部敞开的封壳，该至少一个通道形成在内侧壁表面上，该第一端结构框架粘附于壳体的其中一个开口端部，且该第一端结构框架包括穿过平坦表面的至少一个工具开口。该系统和方法进一步包括工具，该工具通过第一端结构框架的至少一个工具开口并且向上通过壳体延伸至壳体的开口端部，且该工具能够逐渐地向下移动，同时燃料电池堆部件通过与第一端结构框架相对的开口端部装载到壳体中。

Description

燃料电池堆的组装-压缩系统

发明背景

技术领域

本发明总地涉及用于组装和压缩燃料电池堆的系统和方法，并且更具体地涉及用于在封壳内组装燃料电池堆并且将位于该封壳内的燃料电池堆进行压缩然后将罩盖固定在电池堆之上和封壳上以维持堆叠压缩的系统和方法。

相关技术的描述

燃料电池可用于通过电化学反应的使用来将诸如氢之类的燃料转换成可用的电力。不同于内燃机，燃料电池将燃料转换成可用电力，而无需依赖于作为中间步骤的燃烧。因此，当与内燃机相比时，燃料电池的使用具有环境优点。氢燃料电池例如是电化学装置，其包括阳极和阴极，且电解质位于两电极之间。阳极接收氢气，阴极接收氧或空气。氢气在阳极发生离解以产生自由质子和电子。质子穿过电解质到达阴极，并且与阴极中的氧和电子反应来产生水。来自阳极的电子不能通过电解质，因此引导通过负载，以经由外部电路执行呈直流(DC)形式的功，该外部电路通常包括诸如电动机之类的负载。

质子交换膜型燃料电池(PEMFC)是用于车辆应用的通用燃料电池类型。PEMFC通常包括固体-聚合物-电解质质子导电膜，例如全氟磺酸膜。阳极和阴极一般包括支撑在碳颗粒上并与离聚物相混合的细小催化微粒，通常是铂(Pt)。催化混合物沉积在膜的相对侧上。阳极催化混合物、阴极催化混合物和膜的组合限定膜电极组件(MEA)。经由气体可渗透层(通常称为气体扩散层)和双极板来便于将反应物输送至MEA，去除副产物水以及将所产生的电流输送至负载。阳极气体扩散层设置成与阳极催化剂层面向接触，而阴极气体扩散层设置成与阴极催化剂层面向接触。如这里所描述的，MEA被理解成包括阳极气体扩散层和阴极气体扩散层。每个MEA 均夹在双极板之间以产生燃料电池。正如本领域的技术人员所理解的，在组装过程中，一个MEA可通过将其中一个电极的平坦表面(以及其中一个气体扩散层)固定于双极板的平坦表面来粘附于一个双极板，以产生燃料电池，该燃料电池准备好被堆叠。

若干燃料电池通常组合在燃料电池堆中以产生所需功率。例如，用于车辆的燃料电池堆可具有两百个或更多的堆叠燃料电池，这些堆叠燃料电池沿着共同的堆叠尺寸串联地连接，例如以类似于一沓纸的方式堆叠以形成燃料电池堆。如上所述，双极板定位在燃料电池堆中的每个燃料电池的 MEA的两侧上。所堆叠的燃料电池定位在端板组件和该堆叠的每个端部上的端板之间。每个双极板均包括用于堆叠中的相邻燃料电池的阳极侧和阴极侧，其中阳极气体流动通道设置在双极板的阳极侧上，以允许阳极反应气体流至相应的MEA，而阴极气体流动通道设置在双极板的阴极侧上，以允许阴极反应气体流至相应的MEA。燃料电池堆的其中一个端板包括阳极气体流动通道，而另一个端板包括阴极气体流动通道。每个端板组件均包括绝缘板和集电板。双极板和集电板均由导电材料制成，以使得集电板将由燃料电池产生的电力传导通过双极板并且传导出堆叠。如本领域中的普通技术人员所知，绝缘板使堆叠绝缘。

将燃料电池堆集成到汽车平台上需要精确地布置和对准，并使得车辆的燃料电池系统隔室内部的工厂设备得以平衡，该工厂设备借助示例例如是鼓风机、泵、软管、压缩机等等。精确的布置和对准转换成所组装的燃料电池堆的紧密尺寸公差。附加地，车辆中的燃料电池堆需能够承受由于加速、减速、碰撞、事故以及各种其他冲击引起的应力，并且还需在燃料电池堆的整个寿命期间保持燃料电池在堆叠中相对于彼此的位置。在如上所述的应力期间的高剪切力会导致堆叠的电池之间滑动，且当考虑所有燃料电池时，电池之间的小位移会导致较大的电池块位移。此外，电池之间的位移问题会由于冷起动状况而加剧，因为热诱发收缩会减小在堆叠组装期间施加在电池上的y轴线压缩保持负载。

将双极板定尺寸成，使得这些双极板装配在MEA的周界之上和周围，这些MEA堆叠在双极板之间。为了改进每个板和MEA在燃料电池堆的组装期间的对准，一个或多个基准结构或简称为基准可形成在一个或多个双极板中的一部分中或者固定在其上。基准可进一步包括孔，该孔配置成接纳基准销，以促进双极板和电池在堆叠过程期间以本领域技术人员所理解的方式对准。

燃料电池堆通常在压缩负载下组装，以密封燃料电池并且实现双极板、气体扩散层和构成堆叠的燃料电池的催化剂电极之间的低界面电阻。压缩负载可由压制剂，例如压机来施加。燃料电池堆上，取决于湿润度而通常在从约80至160psi范围内的压缩负载由压缩保持封壳来维持，该压缩保持封壳也称为壳体并且封围该燃料电池堆。例如，为了建立期望的压缩力，压机可用于将负载施加于堆叠。接着，包括容纳堆叠的压缩保持封壳的压缩保持系统以在压机释放之后、维持堆叠上的压缩力的方式粘附于该堆叠。通常包括使得沿着侧平面的一个或多个的表面安装的系杆或承托元件互连，以结合壳体的离散部件来维持燃料电池堆上的压缩力，或者壳体可以是粘附于所压缩的燃料电池堆的一体结构。压缩力通过使得系杆与螺栓或相关紧固件固定来保持，以使得螺栓在剪切下装载。之后，可将容纳所压缩的燃料电池堆的封壳放置到用于环境密封的另一封壳中，或者可简单地使用用于环境密封的封围面板和密封件。一旦被完整地容纳和密封，燃料电池堆就机械地固定，耦接以平衡设备(BOP)部件，并且电气地耦接于车辆或相关装置。

在另一示例中，压机可用于将负载施加于各个电池的堆叠或块，并且之后壳体能下降到堆叠上和之上。然而，在本领域中需要将燃料电池堆组装到壳体中，这需要较少的时间来使用压机以压缩堆叠并且将该堆叠封围在压缩保持系统中并且无需将壳体结构下降到正被压缩的燃料电池堆上和周围。

发明内容

根据本发明的教示，公开一种用于组装和压缩燃料电池堆的系统和方法。该系统和方法包括燃料电池堆壳体、至少一个通道以及第一端结构框架，该燃料电池堆壳体包括多个侧壁，这些侧壁形成两个相对端部敞开的封壳，该至少一个通道形成在内侧壁表面上，该第一端结构框架粘附于壳体的其中一个开口端部，且该第一端结构框架包括穿过平坦表面的至少一个工具开口。该系统和方法进一步包括工具，该工具通过第一端结构框架的至少一个工具开口并且向上通过壳体延伸至壳体的开口端部，且该工具能够逐渐地向下移动，同时燃料电池堆部件通过与第一端结构框架相对的开口端部装载到壳体中。

其它通过下面的描述和所附的权利要求并结合附图，本发明的附加特征将变得显而易见。

附图说明

图1是用于压缩燃料电池堆的已知压机的等轴视图；

图2a-图2e说明用于组装和压缩燃料电池堆的已知工艺；

图3是能够接收燃料电池堆部件的封壳的等轴部分剖切视图；

图4是包括基准的双极板的一部分的剖切视图；

图5是图3的封壳的顶端的剖切等轴视图；

图6a-图6d说明在图3的封壳内产生燃料电池堆的工艺；

图7是在封壳中已产生燃料电池堆之后可用于该封壳的压机的等轴视图；以及

图8a-图8c说明使用压机以压缩在封壳中产生的燃料电池堆的工艺。

具体实施方式

下文对本发明所涉及的用于组装和压缩燃料电池堆的系统和方法的各实施例的描述在本质上仅仅是示例性的，并且并不旨在限定本发明或其应用或使用。

图1是已知压机10的等轴视图，该压机用于压缩燃料电池堆12，并且在堆叠12已使用压机10压缩之后，该压机进一步用于将壳体单元18 下降到燃料电池堆12上和周围。燃料电池堆12的湿端板14坐落在压机 10的下方工具22上，并且该下方工具22坐落在组装平台20上方。堆叠12通过以已知的方式堆叠各部件而在压机中产生。一旦完成了燃料电池堆12，就使用块形上方工具24来使用杆26和致动器28将压缩力施加于燃料电池堆12的干端板16，其中上方工具24的行进方向使得将压缩力施加于干端板16的平坦面。负载单元30和其它部件可用于确定需要多大的垫片厚度(如果有的话)来补偿相对于理想的或目标压缩堆叠高度的负偏差。一旦在利用或不利用垫片的情形下实现目标压缩堆叠高度，较佳地是刚性一体结构的壳体单元18就下降到燃料电池堆12之上和周围。一旦壳体单元18在堆叠12之上和周围就位，该壳体单元18就通过使得螺钉、螺栓或类似的紧固件通入到湿端板14的底部中并且向上进入壳体单元18来粘附于湿端板14。

图2a-图2e说明用于组装和压缩堆叠12并且将壳体单元18粘附于图 1所示压机10中的堆叠12的已知工艺，其中，类似的元件由相同的附图标记所表示。虽然为了清楚起见而未示出，但该工具通过在压机10中的起始位置中装载壳体单元18而开始，并且通过按序地装载用于产生堆叠 12所需的部件，例如燃料电池来产生堆叠12。一旦所堆叠的燃料电池就位，干端板16就定位在堆叠12的顶部上。图2a说明由箭头40表示的负载，该负载由压机10施加于所组装的堆叠12，以根据需要来压缩燃料电池堆12。借助示例，可将堆叠12压缩至约2-10吨。图2b说明所测量的堆叠12的由圆圈42所表示的高度，以确定堆叠12的压缩高度并且确定垫片需求(如果有的话)。图2c说明所添加的垫片44，同时堆叠12在压缩下以实现所期望的最终堆叠高度。在堆叠12处于压缩下的同时，也执行由圆圈46所表示的短路测试。图2d说明在堆叠处于压缩下的同时，下降到该堆叠12上和之上的壳体单元18。如圆圈48所表示的，一旦壳体单元18在堆叠12之上和周围紧固就位，就执行泄漏测试。图2e说明已准备好从压机10移除的壳体单元18和燃料电池堆12的完成组件。

压机10产生如上所述堆叠12所使用的时间量是大量的，因为堆叠12 产生在压机10中并且堆叠12也被压缩且壳体单元18安装在处于压机10 中的堆叠12之上和周围。此外，壳体单元18须摸索地粘附于堆叠12，因为从湿端板14的底部发生紧固。在图2a-图2e中示出的工艺期间，维持期望的堆叠轮廓，即堆叠12的直线度是困难，但对于使得封壳18下降到堆叠12之上而言是必需的。附加地，压机需足够高来将壳体单元18悬置在堆叠12之上。因此，需要组装燃料电池堆和将燃料电池堆封围在壳体中的新方案来克服如上所述工艺的这些缺点并且确保堆叠直线度以及堆叠的相邻板之间的板对板对准。

图3是封壳50的等轴部分剖切视图，该封壳包括侧壁56，这些侧壁产生中空的并且两个相对端部打敞开的刚性大体长方体形状。如下面更详细地描述，封壳50包括设计成接纳燃料电池部件的内部尺寸。诸如湿端板结构框架54的燃料电池堆端板结构框架在封壳50的底端68处固定地紧固于侧壁56的边缘。顶端70位于相对于底端68的相对端部处。侧壁 56可由任何合适的材料，例如铝或复合材料制成。

如上所述，将封壳50的内部尺寸设计成匹配装载到封壳50中的燃料电池部件的形状，从而使得例如下文更详细地描述，在湿端板结构框架54 已以任何合适的方式固定地紧固于端部68之后，燃料电池堆可在封壳内产生。虽然出于清楚起见在图3的部分剖切视图中未示出完整的堆叠，但湿端板组件64如图所示在封壳50内处于邻近于湿端板结构框架54的位置处。湿端板组件64包括绝缘板和集电板。连同干端板组件66、干端结构框架58以及由顶端70附近的紧固件138紧固于侧壁56的罩盖114一起，双极板52也如图所示处于封壳50中。干端板组件66包括绝缘板和集电板。如下面更详细地描述，侧壁56中的一个或多个包括与双极板52的基准76、湿端板组件64以及干端板组件66对准的至少一个通道60。通道 60包括基准杆62，该基准杆也以下文详细描述的方式接纳基准76。

图4是包括图3所示双极板52的一部分的剖切视图。每个双极板52 限定大体平坦的面部分72和形成围绕面部分72的周界的大体矩形边缘部分74。包括锥形特征78的基准76是双极板52的一部分，该锥形特征具有穿过其中的孔80。基准76使用附连部分82粘附于双极板52或者通过形成双极板52以使得基准76是板52的一部分来粘附于该双极板。如下文更详细地描述，当双极板52装载到封壳50中时，处于封壳50的通道 60中的基准销62通过孔80。通道60确切地设计成接纳基准76，并且将尺寸设定成在通道60和基准76之间提供预定公差，即间隙。例如，可提供1毫米的公差或间隙以允许容易地堆叠，同时仍维持合适的总体堆叠直线度。通过孔80的基准销62也促进对准并且通常在基准销62和孔80的周缘之间具有狭窄的预定公差或间隙。借助示例，基准销62和孔80的周缘之间的公差可以是100微米以促进板对板对准。锥形特征78允许两个或更多个双极板52的基准76能在燃料电池和双极板52堆叠时嵌套，以进一步改进板对板对准。基准76还用于在压缩、密封和其它燃料电池堆组装操作期间改进电池间滑动阻力。基准76的平面外厚度可例如是这样的厚度，该厚度足以确保实现的电池间滑动阻力高达特定燃料电池/双极板 52之上的三个电池以及之下的三个电池。使用基准76的另一个优点在于无需将堆叠的电池之间进行永久连接，从而可更易于维护各个燃料电池。虽然在图4和图5中对于每个双极板示出一个基准76并且在图6中示出两个基准76，但如下文更详细地描述，任何合适数量的基准76都可用于每个双极板52。

图5是在罩盖114已使用紧固件138粘附于封壳50之后，该封壳的顶端70的剖切等轴视图。如图5中所示，侧壁56中的通道60已装载有多个双极板52和干端板组件66的基准76。基准销62并未示出但通过如上所述的孔80。侧壁56的边缘凹痕84形成通道60，且边缘突部86为侧壁56和合适的边缘表面提供结构支承，以如下文所述，使用紧固件等将罩盖 114使用紧固件138粘附于封壳50。如图所示，双极板52和干端板组件 66的形状适应于侧壁56的内表面88的轮廓。

图6a-图6d说明在将堆叠90放置在压机中之前、用于在封壳50中产生燃料电池堆90的工艺。图3、图4和图5的类似元件由相同的附图标记所指代。图6a说明粘附于湿端板54的侧壁56和邻近于封壳50的侧壁56 安装的绝缘套筒92。一旦堆叠90已组装在封壳50中，绝缘套筒92就用于使得堆叠与封壳绝缘。粘附于侧壁56的湿端板结构框架54的平面图94 说明放置在湿端板结构框架54的其中两个边缘上的基准76，这些边缘与封壳的通道60对准，其中，每个基准76均包括用于接纳如上所述的基准销62的孔80。虽然在图6a-图6d的剖切视图中并未示出，但存在封壳50 的前侧壁和后侧壁56，且前侧壁和后侧壁56中的每个均包括通道60和如上所述的基准销62。如下文更详细地描述，开口100设置成通过湿端板结构框架54的平坦表面，以允许工具102能通过。

图6b说明用于在封壳50中产生燃料电池堆90的第一步骤。作为开始，通过经由基准销62将基准76装配到通道60和孔80中并且将湿端板组件64的平坦表面抵靠在工具102上，将湿端板组件64装载到封壳50 中。工具102通过湿端板结构框架54中的开口100并且向上延伸至封壳 50的顶部开口，以接纳湿端板组件64的平坦表面。引导件106设置在封壳50的顶部开口附近的合适位置处，并且向下延伸到封壳50中，以将诸如湿端板组件64的燃料电池堆部件引导到封壳50中。虽然出于清楚起见未示出，但引导件106也可位于包括通道60的前侧壁和后侧壁56上，以通过使得正被装载的部件与通道60和基准销62对准来引导将被装载到封壳50中的湿端板组件64和其它燃料电池堆部件。一旦湿端板组件64被装载到封壳50中，工具102就向下逐渐地移动以使得可装载下一部件。湿端板组件64的平面图104说明与如上所述的通道60对准的基准76。如本领域中的普通技术人员所知，开口108允许反应物和冷却剂能通过燃料电池堆90。

图6c说明正被装载到湿端板组件64上的双极板52(以及与其相关联的燃料电池)。双极板52在湿端板组件64的顶部装载到通道60和组件50 的基准销62中，以使得基准销62通过双极板52的孔80。在产生堆叠90 的过程中，工具102随着装载每个双极板52而逐渐地下降，导致部件逐渐地下降。图6d说明在工具102逐渐地下降至最终位置并且燃料电池堆90完整地装载到封壳50中之后，在湿端板结构框架54中的工具。干端板组件66在堆叠90的顶部附近，并且在如上所述的干端结构框架58下方。替代地，干端结构框架58和干端板组件66可首先粘附于封壳50，而非湿端结构框架54和湿端板组件64。虽然出于清楚起见未示出，但也可包括诸如可编程控制器、机器人、感测装置以及辅助设备之类的部件以便于图 6a-图6d 中示出的工艺。

图7是可用于压缩封壳50中的燃料电池堆90的压机110的等轴视图，其中，类似的元件由相同的附图标记指代。压机110包括多个冲压杆112，这些冲压杆通过已事先安装在压机110上的罩盖114。在堆叠90已被压缩之后，罩盖114用作封壳50的顶部罩盖。封壳50坐落在下方工具116上，该下方工具抵靠在平台118上。致动器120致使多个冲压杆112向下压到干端结构框架58上。虽然出于清楚起见未示出，但也可包括诸如可编程控制器、传感器、线性可变显示器组以及辅助设备之类的其它部件以便于压机110的期望压缩和组装功能。

当与图1中示出的压机10的单个上方工具24相比，多个冲压杆112 提供更均匀的压缩。附加地，仅仅需要罩盖114来悬置在堆叠90之上，这意味着需要较小的冲压高度。罩盖114中多个冲压杆112通过其中的孔可由标准插塞容易地密封，从而当与用于覆盖壳体18的允许上方工具24能通过其中所需的打开区域的罩盖相比时，确保更可靠的密封。

图8a-图8c说明使用压机110以压缩在封壳50中的燃料电池堆90的工艺。图8a说明装载到压机110上的罩盖114。压机110出于清楚起见并未示出，而是由箭头130所表示。压缩施加于由箭头130表示的堆叠90，且引导件106被移除。如果之前并未安装绝缘套筒92，则此时可安装绝缘套筒92。图8b说明完成压缩，测量由圆圈134表示的堆叠高度并测量由圆圈136表示的封壳高度。所测得的堆叠高度包括测量干端结构框架58 的四个角部的高度。所测得的堆叠高度和所测得的封壳高度之间的差值 (如果有的话)用于确定是否需要垫片132。如果需要的话，则将垫片132 安装在干端结构框架58的顶面上。可在此时将基准销62移除。替代地，基准销62可留下将端部剪除的长度，以确保基准销62装配在封壳50内。虽然出于清楚起见未示出，但也可包括诸如可编程控制器、传感器、线性可变显示器组以及辅助设备之类的其它部件以便于压机110的期望压缩和组装功能。图8c说明使用紧固件138来安装罩盖114。堆叠90可在罩盖和紧固件138正安装的同时略微过压缩。虽然出于清楚起见并未示出，但接下来，执行诸如泄漏测试和电测试之类的工程测试。这些测试可使用包括泄漏测试歧管的下方工具116执行，和/或可通过经由封壳的访问面板 (未示出)来访问堆叠90来执行。

使用图6a-图6d 中示出的工艺和图8a-图8c中示出的工艺，燃料电池堆90可组装并且对准在压机110的外部，由此与图2a-图2e的工艺相比，缩短对于每个堆叠90，压机110所需的时间量。借助示例，图2a-图2e的工艺可需要45分钟来将每个堆叠12完整地安装在压机10中，而堆叠90 在压机110中仅仅需要大约7分钟。因此，可实现更大量的生产和/或更少的工艺。由于封壳50在装载堆叠部件之前粘附于湿端结构框架54，操作者并不需要如同在图2a-图2e的工艺中所需的那样将封壳50摸索地粘附于堆叠90，且用于压缩堆叠90的压机110并不需要一样高，因为仅仅罩盖 114悬置在堆叠90之上。

以上的讨论仅仅公开和描述本发明的示例性实施例。本领域技术人员将从这些讨论并且从附图和权利要求中容易地认识到，在不偏离在以下权利要求中所限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变、改型和变型。

Claims (10)

1.一种燃料电池堆组装和压缩系统，所述系统包括：

燃料电池堆壳体，所述燃料电池堆壳体包括多个侧壁，所述多个侧壁形成两个相对端部敞开的封壳，其中，所述侧壁中的至少一个包括形成在内壁表面上的通道；

第一端结构框架，所述第一端结构框架粘附于所述壳体的其中一个开口端部，所述第一端结构框架在端板的边缘上包括至少一个基准，所述基准包括穿过其中的孔，所述第一端结构框架进一步包括穿过所述第一端结构框架的平坦表面的至少一个工具开口；

工具，所述工具通过所述第一端结构框架的至少一个工具开口并且向上通过所述壳体延伸至所述壳体的开口端部，所述工具能够逐渐地向下移动，同时各自包括至少一个基准的燃料电池堆部件通过与所述第一端结构框架相对的开口端部装载到所述壳体中；以及

压机，所述压机具有多个冲压杆，所述多个冲压杆操作以压缩燃料电池堆，所述燃料电池堆已通过将所述燃料电池部件堆叠到所述壳体中而产生。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一端结构框架的基准和所述燃料电池部件的基准与形成在所述壳体的侧壁中的至少一个的内表面上的通道对准。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，包括所述至少一个基准的燃料电池部件是双极板、绝缘板、集电板以及第二端结构框架。

4.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括引导件，所述引导件在所述壳体的开口端部处，以将所述燃料电池堆部件引导到所述壳体中。

5.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括基准销，所述基准销延伸穿过形成在所述壳体的至少一个侧壁的内壁表面上的每个通道，随着所述燃料电池部件装载到所述工具中，所述基准销通过所述第一端结构框架的基准的孔和所述燃料电池部件中的每个的基准的孔。

6.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括所述壳体的罩盖，所述罩盖包括多个开口，所述多个开口与所述多个冲压杆的构造对准，以使得所述罩盖可装载到所述压机中并且插入到所述壳体的开口端部上，同时所述多个冲压杆维持所述燃料电池堆上的压缩，所述罩盖配置成匹配所述壳体的开口端部的尺寸。

7.根据权利要求6所述的系统，其进一步包括多个插塞，所述多个插塞配置成装配在所述罩盖的多个开口中的每个中，以使得在已安装所述罩盖并且已将所述多个冲压杆移除之后，将所述燃料电池堆在环境上密封在所述壳体内。

8.根据权利要求6所述的系统，其进一步包括垫片，所述垫片放置在所述燃料电池堆的顶部上，以维持所述燃料电池堆上的压缩，所述垫片在移除所述压机并且安装所述罩盖之前安装。

9.一种用于组装并且压缩燃料电池堆的方法，所述方法包括：

提供燃料电池堆壳体，所述燃料电池堆壳体包括多个侧壁，所述多个侧壁形成两个相对端部敞开的封壳，其中，所述侧壁中的至少一个包括形成在内壁表面上的通道；

在所述壳体的其中一个开口端部处将第一端结构框架粘附于所述壳体，所述第一端结构框架包括与所述通道对准的至少一个基准，所述基准包括穿过其中的孔，所述第一端结构框架进一步包括穿过所述第一端结构框架的平坦表面的至少一个工具开口；

使得工具延伸穿过所述第一端结构框架的至少一个工具开口，并且向上通过所述壳体延伸至所述封壳的与所述第一端结构框架相对的开口端部，所述工具能够逐渐地向下移动；

在所述封壳的开口端部附近，将燃料电池部件堆叠在所述工具上，所述燃料电池部件各自包括与所述通道对准的至少一个基准，所述基准包括穿过其中的孔，其中，随着所述燃料电池堆部件中的每个堆叠在所述工具上，所述工具逐渐地向下移动，以使得所述燃料电池堆部件中的每个堆叠在相同位置中，并且随着所述工具逐渐地向下移动而在所述封壳内部产生燃料电池堆；以及

提供压机，所述压机具有多个冲压杆，所述多个冲压杆操作以压缩所述燃料电池堆，所述燃料电池堆已在所述封壳内产生。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一端结构框架的基准和所述燃料电池部件中的每个的基准与形成在所述侧壁中的至少一个的内壁表面上的通道对准。