CN102104216B - 用于连接燃料电池与电压巡检系统的接线端子 - Google Patents

用于连接燃料电池与电压巡检系统的接线端子 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于连接燃料电池与电压巡检系统的接线端子，它由≥2个相同的子部件组成，各子部件之间互相绝缘；子部件包括固定板和弹性部件两部分，弹性部件从固定板上穿过，并与固定板相固接；穿过固定板的弹性部件一端靠近于各节单电池极板，其具有弹性；弹性部件另一端与电压巡检系统的信号输入端电连接，从而使巡检系统能够检测燃料电池电堆中每一节单电池的电压。本发明各子部件可以利用其自身弹性与各单池的极板紧密接触，不易脱落，具有一定的抗振动能力，而且对极板材料没有特殊限定。同时，此接线端子结构简单，可靠性高，适用于连接燃料电池与其电压巡检系统。

Description

用于连接燃料电池与电压巡检系统的接线端子
技术领域
本发明涉及用于检测燃料电池组各单池电压的部件，具体地说是一种用于连接燃料电池与巡检系统的接线端子。
背景技术
燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它直接将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能。在环境与能源备受人类关注的今天，燃料电池已被广泛应用在分散电站、载人航天飞船、潜艇、电动汽车、便携式用电设备等各种领域。根据功率需求的不同，燃料电池通常是由多节单池按串联、并联的组合方式向外供电。由于燃料电池的发展仍处于早期阶段，电池本身的可靠性和稳定性还需要进一步考察和研究，因此需要利用燃料电池电压巡检系统对各单池电压进行实时监测，确保电池组在安全状态下稳定运行。燃料电池组各节单池与巡检系统良好的连接可以保证电压的准确检测，否则错误的电压检测数值会导致控制系统对电池组工作状态的误判，进而影响到燃料电池的正常运行。
目前，有关连接燃料电池与电压巡检系统的部件已有一些报道。中国专利CN 200410082916.2中所述电压巡检系统是直接焊接在燃料电池组各单电池极板上的。此方法对于金属极板或复合极板(含金属层)是可行的，但对于那些以石墨或碳板做极板的燃料电池则不适用。专利CN200710011467.6提出一种燃料电池碳双极板的加工方法，利用钻床在碳极板的侧边加工出电线安装孔，然后在此安装孔内穿铆巡检导电线或填入含胶碳粉末来固定巡检接线。这种方法对加工精度有较高要求，而且在极板上钻孔可能会导致燃料电池的燃料和氧化剂互串或向外泄露，影响燃料电池的性能和安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于连接燃料电池与电压巡检系统的接线端子，此接线端子可以利用其子部件的自身弹性与燃料电池组各单电池紧密接触，不易脱落，有利于提高对燃料电池组单电池电压检测的稳定性。
本发明所采用的具体技术方案包括以下内容：
一种用于连接燃料电池与电压巡检系统的接线端子，它由≥2个相同的子部件组成，各子部件之间互相绝缘；子部件包括固定板和弹性部件两部分，弹性部件为电的良导体，弹性部件从固定板上穿过，并与固定板相固接；穿过固定板的弹性部件一端靠近于各节单电池极板，其具有弹性，在受压情况下可与燃料电池电堆中各单电池极板紧密贴接；弹性部件另一端与电压巡检系统的信号输入端电连接，从而使巡检系统能够检测燃料电池电堆中每一节单电池的电压。
所述固定板也是电的良导体，各子部件的固定板间通过绝缘材料可拆卸连接或固接；
或所述固定板是由一块基板上表面通过粘合剂粘结导电材料层构成的复合板，在复合板上表面机械加工处理有沟槽，去除复合板上表面的沟槽部分导电材料层，以将复合板分为多个相连但相互间绝缘的部分，每一部分即可作为各子部件的固定板。
所述基板采用绝缘材料纸基板、玻璃布基板或合成纤维板，所述导电材料层采用具有良好电导率和良好焊接性的材料制成，比较常见的是铜箔。
所述弹性部件为测试探针、弹簧或其它有弹性的部件。
所述固定板通过螺栓紧固或胶粘方式与燃料电池电堆的端板相连；弹性部件穿过固定板后通过焊接或胶粘方式与固定板连接；所述弹性部件与电压巡检系统的信号输入端通过焊接或插件插接的方式电连接。
本发明的有益效果是，此接线端子利用其自身弹性与燃料电池组各单池的极板之间形成紧密接触，不易脱落，具有一定的抗振动能力，而且对极板材料没有特殊限定。此接线端子结构简单，可靠性高，比较适合用于燃料电池与其电压巡检系统间的连接。
附图说明
图1.实施例1中单面覆铜板俯视图；
图2.实施例1中接线端子结构示意图；
图3.实施例2中双面覆铜板俯视图；
图4.实施例2中双面覆铜板侧视图；
图5.实施例2中自制弹簧结构示意图；
图6.实施例2中接线端子结构示意图。
具体实施方式
实施例1
一种接线端子，它可将燃料电池组(9节单池串联组成)与其电压巡检系统相连接，从而使得巡检系统能够实时检测电池组的每一节电压。
此接线端子固定板为3mm厚单面覆铜板，弹性部件为探针。此单面覆铜板的基板为酚醛玻璃布层压板，其上表面覆盖铜箔。图1中1是对一整块单面覆铜板加工处理之后的俯视图，2为固定孔，可用螺栓将接线端子与电堆端板固定，3为探针孔，用于固定探针，4为经加工处理去除铜箔层之后的凹槽，它将1分为多个相互绝缘的固定板。各探针孔间距需根据此燃料电池各单池极板和膜电极的厚度确定。图2为单面覆铜板与探针组合后的接线端子10。此图中1a为铜箔层，1b为基板，2、3均为穿透孔。图2中5为湖北涵友电子有限公司生产的P50-B2型测试探针，可穿过孔3并通过焊接固定在覆铜板的1a表面上。5a为探针头部，5b为探针尾部，可与燃料电池组各单池的极板相接触。巡检系统接线可直接焊接在1a表面上。每一个固定板与一个探针构成接线端子的一个子部件，由于此接线端子的探针5内部有弹簧，使其具有可伸缩性。当受外部压力作用时，探针便能够与燃料电池极板保持紧密接触，并且即使在电池组振动时，也不易脱落。
实施例2
另一种接线端子，此接线端子固定板为3mm厚双面覆铜板，弹性部件为自制弹簧。图3是双面覆铜板俯视图，基板为聚四氟乙烯层压板，两面均覆盖铜箔。图3中6为加工后的双面覆铜板，2为固定孔，可用螺栓将接线端子固定在电堆端板上，4为去除铜箔层之后的凹槽，它将1分为多个互相绝缘的部分，7为穿透孔，用于固定弹簧。与实施例1中探针孔不同的是，孔7的位置略有变动，靠近覆铜板的边缘。图4为此双面覆铜板的侧视图，从此图中可看到，此双面覆铜板两面(6a，6b)均开槽。图5为接线端子所用自制弹簧的结构示意图。此图中8为单圈弹簧。8a为弹簧头部，可穿过图3中孔7焊接在覆铜板6a表面上。8b为弹簧尾部，可与燃料电池组各单池的极板相接触。8c为弹簧的轴。图6为双面覆铜板与自制弹簧组合后的接线端子11的侧面图，此图中弹簧8a与8c间的部分完全焊接在覆铜板6b表面上，可防止弹簧8左右摆动。6a表面可与巡检系统接线焊接。由于8本身具有一定弹性，因此8b在受压时可以与电池组各单池极板保持紧密接触，具有一定的抗振动能力。
需要说明的是，实施例1和实施例2中探针或弹簧的尾部与电池组各节单池的极板相接触时，为防止其在极板表面滑动甚至错位，可以在保证燃料电池组密封性的条件下事先在极板上钻出一些凹坑，探针或弹簧尾部可直接插在这些凹坑之中，这样有助于探针或弹簧的定位准确。

Claims (5)

1.一种用于连接燃料电池与电压巡检系统的接线端子，其特征在于：
它由≥2个相同的子部件组成，各子部件之间互相绝缘；子部件包括固定板和弹性部件两部分，弹性部件为电的良导体，弹性部件从固定板上穿过，并与固定板相固接；穿过固定板的弹性部件一端靠近于各节单电池极板，其具有弹性，在受压情况下可与燃料电池电堆中各单电池极板紧密贴接；弹性部件另一端与电压巡检系统的信号输入端电连接，从而使巡检系统能够检测燃料电池电堆中每一节单电池的电压；
所述固定板也是电的良导体，各子部件的固定板间通过绝缘材料可拆卸连接或固接；
或所述固定板是由一块基板上表面通过粘合剂粘结导电材料层构成的复合板，在复合板上表面机械加工处理有沟槽，去除复合板上表面的沟槽部分导电材料层，以将复合板分为多个相连但相互间绝缘的部分，每一部分即可作为各子部件的固定板。
2.按照权利要求1所述接线端子，其特征在于：所述基板采用绝缘材料纸基板、玻璃布基板或合成纤维板，所述导电材料层采用具有良好电导率和良好焊接性的材料制成。
3.按照权利要求1所述接线端子，其特征在于：所述弹性部件为测试探针、弹簧或其它有弹性的部件。
4.按照权利要求1所述接线端子，其特征在于：所述固定板通过螺栓紧固或胶粘方式与燃料电池电堆的端板相连；
弹性部件穿过固定板后通过焊接或胶粘方式与固定板连接。
5.按照权利要求1所述接线端子，其特征在于：所述弹性部件与电压巡检系统的信号输入端通过焊接或插件插接的方式电连接。
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