二、膜电极扩散层变化分析
为了防止气体泄漏和降低接触电阻，一般状态下，会施加适当的紧固作用将气体扩散层和流场板连接。并且施加的这种紧固作用的大小会直接影响到气体扩散层的渗透率、气体孔隙率、接触电阻以及最终的电池性能。
工作过程中质子交换膜燃料电池的扩散层孔隙率的变化通过实验手段是很难测量的，评估不同紧固作用下扩散层性能的变化必须在电池外进行。
研究人员做了这样一个实验;在固定夹紧力的前提下，把不同条件下膜电极的变形用一个有限元模型来模拟，研究了扩散层的弹性形变。他们发现，双极板构造对扩散层孔隙率的分布以及紧固作用的变化有很大的因果关系。研究人员使用一个sin2n(x) 的函数来近似表示孔隙率的分布情况，该函数(sin2n(x))是由其他函数进行简化得出的。分析紧固作用的影响和扩散层形变不宜采用过于简单的函数，因此，分析变形后的扩散层的剖面常常使用有限元模型。
三、紧固作用对扩散层影响
从理论的角度分析，紧固作用的增大必然会减小扩散层中的孔隙率，那么电池的性能是因此而逐渐变好。究其原因，是由于随着扩散层的孔隙率的减小，接触电阻会有所减小，更有利于电子的传导过程。但是以质子交换膜燃料电池来说，水分的传输过程也会受到扩散层中渗透率和孔隙率的影响。因为交换膜中的质子需要和水结合后才能传递燃料。故其电导率与含水量有一定的相关性，如果膜内水量的含量适中，不但电导率达到最佳值，而且其内阻也会随之降到最小。在燃料电池反应的过程中产生的水分，在催化层和扩散层中传输时也将对电池的性能有重要的影响作用。
水分的含量对于质子交换膜燃料电池的性能影响主要是影响质子交换膜的导电率和气体所发生的电化学反应。在燃料电池的组装过程中，扩散层会因为紧固螺栓的加紧力大小的而产生形变，而随着紧固作用的变化扩散层中孔隙率和渗透率也会变化，那么必将影响到水的传输作用，影响电池的性能。
通常，人们认为扩散层中微孔的体积发生了改变就代表了扩散层发生了形变，较大的微孔体积方便水的传递。而在孔隙率减小的情况下，水分会产生堵塞毛细孔的现象，故有效孔隙率的分布受到阴极产生的水分的影响。因此，由迭代过程中水的生成量决定有效孔隙率的改变。
