CN100580984C - 燃料电池单体的可调控施压装置 - Google Patents
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Abstract
一种燃料电池单体的可调控施压装置，用以提供一均布压力至一燃料电池单体，该燃料电池单体的可调控施压装置具备有一可控压力源、一施力导引机构及一施压载板，并可由该可控压力源通过该施压载板，对承置于一压力承载机构中的一燃料电池单体施予一均布压力，以使该燃料电池单体得到一最适当的接触压力，进而达到最佳的电特性。
Description
技术领域
本发明关于一种燃料电池的装置，特别是关于一种燃料电池单体的可调控施压装置。
背景技术
随着人类文明的进步，传统能量如煤、石油及天然气的消耗量持续的升高，造成地球严重的污染，以及加重温室效应及酸雨等造成环境恶化的因子。人类已清楚地认识到天然能源的存量有限，如果持续地滥用，在不久的将来便会消耗殆尽。因此，世界先进国家近来无不致力于研发新的替代能源，而燃料电池组便是其中一种重要且具发展潜力及实用价值的选择。与传统的内燃机相比较，燃料电池组具有能量转换效率高、排气干净、噪音低、且不使用传统燃油等多项优点。
燃料电池组包括多个燃料电池单体，每个燃料电池单体及燃料电池组生产后的检测程序中，需靠多个锁固螺栓予以密合以测试其性能曲线。请参阅图1及图2，图1为显示一燃料电池系统100，该燃料电池系统100的燃料电池单体101是靠多数个螺栓104加以锁固组立，且该燃料电池单体101是以一上端板102与一下端板103加以保护，而该多数个螺栓104提供该燃料电池单体密合所需的压力。而图2为显示三条代表性的性能曲线，曲线C代表较佳性能的燃料电池单体的性能曲线，而曲线A代表较差性能的燃料电池单体的性能曲线。
于燃料电池单体中，该多个锁固螺栓提供该燃料电池一接触压力，若该接触压力不足则燃料电池的密合程度会不佳，不仅易导致漏水或漏气的情形，更会造成该燃料电池的层与层间的接触电阻较大，其结果会降低该燃料电池的性能，而该性能曲线会如图2的曲线B、甚至是更差的曲线A，而该压力过大时可能会造成变形、翘曲，甚至是结构的破坏。故该燃料电池于生产后的效能测试时，需以锁固螺栓将该燃料电池予以固定。
已知的燃料电池于生产后的效能测试时，是使用锁固螺栓加以密合后再予以测试。然而该锁固螺栓的压力可能并非能使该燃料电池表现出最佳效能且为该燃料电池单体所能承受的最大压力，故此时的检验结果可能无法完全表现出该燃料电池的最佳效能，而且由于接触压力这个参数未能固定，故效能测试所得的性能曲线也不准确。
另外，过大的接触压力可能会使燃料电池产生翘曲及漏隙等情况，特别是当燃料电池组受到不当或分布不均的接触压力时，在各个燃料电池组的中央区域更会有隆起的状况。再者，每个燃料电池生产完后的测试都需以锁固螺栓加以锁固，此过程不仅繁琐、耗时且浪费生产成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种燃料电池单体的可调控施压装置，由一可调控施压的压力源供应一最适合的接触压力至燃料电池单体或燃料电池组。
本发明的另一目的在于提供一种燃料电池单体的可调控施压装置，由该可调控施压装置以改进性能曲线量测的准确度。
本发明的再一目的在于提供一种燃料电池单体的可调控施压装置，不需由传统锁固螺栓将燃料电池固定施压，以使燃料电池不论是在测试阶段或产制测试阶段时，都可得到一最适合的接触压力。
本发明的又一目的在于提供一种燃料电池单体的可调控施压装置，由该可调控施压装置以辅助燃料电池单体组立的制造过程。
本发明的目的是这样实现的，一种燃料电池单体的可调控施压装置，用以提供一压力至一燃料电池单体，该可调控施压装置包括：
一可控压力源，具有一传动杆，用以提供一施压压力源；
一施力导引机构，连结于该传动杆，用以传导该施压压力源；
一施压载板，连结于该施力导引机构，该施力导引机构将可控压力源所产生的施压压力源施加至施压载板上，用以提供一均布压力至该燃料电池单体。
该可调控施压装置与已知装置的不同处为，于燃料电池单体的测试阶段时，由该施压装置通过施压载板施加均布压力于燃料电池单体予以密合，而舍弃已知的锁固螺栓。
该可控压力源为一气压装置或一油压装置。
该可调控施压装置还包括有一压力承载机构，用以承置该燃料电池单体。
该压力承载机构包括有：
一上承板；
一下承板，与上承板之间具有一用以承置该燃料电池单体的间距；
多数支螺栓，穿置过该上承板及下承板，将燃料电池单体定位于该压力承载机构中的定位位置。
该施力导引机构中包括有一万向接头，以使该施压载板提供一均布压力至该燃料电池单体。
相比现有技术，本发明的燃料电池单体的可调控施压装置，不仅具有可免除较为繁琐且耗时的已知锁固螺栓即可达到使燃料电池单体密合的功效，且可快速地密合每个燃料电池单体以动态地测试其性能曲线等功能，更具有可确保燃料电池单体各层平行密合的功能。另外，本发明的辅助组立制程功能更可以有效地改善已知组立制程直接以锁固螺栓组立所易产生的问题。
附图说明
图1：为显示已知燃料电池单体的锁固螺栓密合立体图。
图2：为显示三个代表性燃料电池的性能曲线图。
图3：为显示本发明的燃料电池单体的可调控施压装置的立体图。
图4：为显示本发明的燃料电池单体的可调控施压装置的断面图。
附图标号：
100 燃料电池系统 101 燃料电池单体
102 上端板 103 下端板
104 螺栓 200 可调控施压装置
11 可控压力源 12 传动杆
13 施力导引机构 14 万向接头
15 施压载板 16 装置外框
2 压力承载机构 21 上承板
22 下承板 23 螺栓
24 螺帽 3 燃料电池单体
31 上端板 32 下端板
P 垂直中心轴
具体实施方式
请参阅图3与图4，图3为显示本发明的燃料电池单体的可调控施压装置的立体图，图4为显示本发明的燃料电池单体的可调控施压装置的断面图，该可调控施压装置200可对一燃料电池单体3施予一均布压力。
本发明的可调控施压装置200，具备有一可控压力源11、一传动杆12、一施力导引机构13、一万向接头14、一施压载板15及一压力承载机构2。其中，所述传动杆12、施力导引机构13、万向接头14及施压载板15是由一装置外框16所封装，且该压力承载机构2具备有一上承板21、一下承板22及多数支螺栓23。该可控压力源11可为一气压装置、一油压装置、一手动装置或任一可提供压力的装置(例如马达或手动等装置)。
可调控施压装置200的作用方式为，可控压力源11产生一施压压力源，通过连结于可控压力源11的传动杆12，将压力导引至该施力导引机构13。
施力导引机构13承受来自该传动杆12的施压压力，并将该施压压力导引至与该施力导引机构13连结的万向接头14，该万向接头14再将该施压压力导引至与其连结的施压载板15。由于万向接头14具有可将偏移一垂直中心轴P的压力调整至与该垂直中心轴P平行的功能，故可将自该可控压力源11产生的施压压力均匀且平行地导引至该施压载板15。
该压力承载机构2可承置燃料电池单体3于压力承载机构2的上承板21与下承板22之间，该上承板21与该燃料电池单体3的上端板31相接，而该下承板22与该燃料电池单体3的下端板32相接。来自该可控压力源11的施压压力通过该施压载板15，可均匀施加于该燃料电池单体3的上端板31，使该上端板31及该下端板32间的该燃料电池单体3达到密合。该压力承载机构2的多数支螺栓23穿置过该压力承载机构2的上承板21及下承板22，该多数支螺栓23可加以锁固组立，并将该燃料电池单体3定位于该压力承载机构2中的定位位置。
本发明的燃料电池单体的可调控施压装置，不仅可免除较为繁琐的已知传统锁固螺栓即可达到使该燃料电池密合的功效，可确保该燃料电池的各组成层平行密合，可快速地密合燃料电池单体以动态地测试其性能曲线，而使尚处于测试阶段的燃料电池于保持密合的状态下移动于各测试设备之间，更可提供均匀压力给予锁固组立前的燃料电池单体，进而辅助该燃料电池单体的锁固组立的制造过程。
虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖之范畴。
Claims (6)
1.一种燃料电池单体的可调控施压装置，用以提供一压力至一燃料电池单体，其特征在于该可调控施压装置包括：
一可控压力源，具有一传动杆，用以提供一施压压力源；
一施力导引机构，连结于该传动杆，用以传导该施压压力源；
一施压载板，连结于该施力导引机构，该施力导引机构将可控压力源所产生的施压压力源施加至施压载板上，用以提供一均布压力至该燃料电池单体。
2.如权利要求1所述的燃料电池单体的可调控施压装置，其特征在于：该可控压力源为一气压装置。
3.如权利要求1所述的燃料电池单体的可调控施压装置，其特征在于：该可控压力源为一油压装置。
4.如权利要求1所述的燃料电池单体的可调控施压装置，其特征在于：该可调控施压装置还包括有一压力承载机构，用以承置该燃料电池单体。
5.如权利要求4所述的燃料电池单体的可调控施压装置，其特征在于：该压力承载机构包括有：
一上承板；
一下承板，与上承板之间具有一用以承置该燃料电池单体的间距；
多数支螺栓，穿置过该上承板及下承板，将燃料电池单体定位于该压力承载机构中的定位位置。
6.如权利要求1所述的燃料电池单体的可调控施压装置，其特征在于：该施力导引机构中包括有一万向接头，以使该施压载板提供一均布压力至该燃料电池单体。
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