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燃料電池電堆由多個燃料電池單體以串聯方式層疊組合構成。雙極板與膜電極MEA交替疊合，各單體之間嵌入密封件，經前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢，即構成燃料電池電堆。燃料電池電堆是發生電化學反應場所，為燃料電池系統（或燃料電池發動機）核心部分。電堆工作時，氫氣和氧氣分別經電堆氣體主通道分配至各單電池的雙極板，經雙極板導流均勻分配至電極，通過電極支撐體與催化劑接觸進行電化學反應。

燃料電池電堆傳統電堆封裝殼體五大模塊介紹：

1、電堆堆棧本體燃料電池電堆系統的核心，發生電化學反應以提供動力的場所。

2、堆棧與殼體的固定模塊保證堆棧與殼體牢牢地固定在一起，避免在外力載荷情況下，堆棧在殼體內發生滑動，從而影響堆棧的結構穩定性。

3、巡檢模塊作為燃料電池模塊中唯一的電子模塊，主要用于采集燃料電池電壓，同時做出簡單的故障診斷（如最低單體電壓報警等）。這些信息與燃料電池控制器實現交互。

4、匯流排模塊該模塊為燃料電池模塊中高壓電氣部件的一部分，其主要作用是匯集電流，并通過高壓接插件向外界輸出電流。

5、殼體內部與大氣環境的交互模塊殼體上應有開口，與大氣相通，從而避免殼體內滲漏氫氣的聚集；但是開口處又必須有防水功能，避免外部水分進入殼體內，導致殼體內水的冷凝聚集；另外殼體的開口應具有向外排水而外部液態水又不能進入殼體內部的功能。

各個電堆廠家的方案有所不同，有的采用防水透氣膜，安裝于封裝殼體上，有的采用吹掃的方式，在封裝殼體上開設吹掃口，通過主動吹氣的方法排除殼體內部的氫氣和水分。