CN108110297B - 燃料电池组装用固定部件及组装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃料电池组装用固定部件，包括固定底座和至少两个固定柱，固定柱与固定底座形成用于固定燃料电池的固定区，固定柱一端与固定底座位置可调且可拆卸连接。本发明提供的燃料电池组装用固定部件，固定柱和固定底座位置可调且可拆卸连接。在组装过程中，根据不同型号燃料电池的尺寸大小，调节固定柱与固定底座的相对位置，改变固定区的区域大小，满足不同燃料电池的组装要求。本发明提供的燃料电池组装用固定部件，无需重新设计结构，既可实现对不同型号燃料电池的固定，结构简单、组装方便且组装效率高，对满足不同型号的燃料电池的组装具有重要意义。本发明还提供一种燃料电池组装装置。

Description

燃料电池组装用固定部件及组装装置

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池组装用固定部件和燃料电池组装装置。

背景技术

燃料电池是一种直接将化学能转化为氢能的装置。燃料电池电堆由多个单电池串联，用带有多个螺孔的端板搭配螺栓以夹持的方式来固定。其中螺栓加上一定的扭矩，使端板以平均的压力施加在单电池上。

相关公知技术为人工依序堆叠单电池，再分别给螺栓施加扭矩，使端板夹持固定燃料电池电堆，但容易造成压力分布不均，进而使电池移位，造成电池间气密性差，压力不均的缺点。

申请号为201510905907.7的发明专利，公开一种燃料电池的组装方法。利用固定框和定位柱解决人工组装电堆容易出现电池移位的问题，但存在以下缺点：

(1)组装燃料电池电堆的单电池形式无法扩展。当需要设计新的单电池时，由于固定形状的固定框无法改变，也需要重新设计与之匹配的固定框，组装电堆效率低；

(2)组装燃料电池电堆的单电池数量无法改变。燃料电池电堆可根据实际使用需求改变单电池的数量，但固定尺寸的定位柱使得单片电池数量单一化，限制燃料电池电堆的使用需求；

(3)固定框紧固挤压下易使单电池破裂。当单电池与单电池之间出现受力不均有轻微偏移时，在固定框紧固挤压下容易使单电池破裂，影响燃料电池电堆质量。

因此，亟需一种能适应多种型号燃料电池组装、受力均匀、组装效果好且组装效率高的燃料电池组装装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种受力均匀、组装方便且能适用多种型号的燃料电池组装的固定部件和组装装置。

为实现上述目的，本发明提供一种燃料电池组装用固定部件，包括固定底座和至少两个固定柱，所述固定柱与固定底座形成用于固定所述燃料电池的固定区，所述固定柱一端与所述固定底座位置可调且可拆卸连接。

较佳地，所述固定底座上设有滑动槽，所述固定柱一端伸入所述滑动槽沿所述滑动槽滑动。在固定底座上设定滑动槽，在固定不同型号的燃料电池时，固定柱可沿着滑动槽滑动，调节固定燃料电池固定区的大小，以满足不同型号的燃料电池的需求。

较佳地，所述固定底座上设有多个固定孔，所述固定柱藉由所述固定孔与所述固定底座可拆卸连接。在固定底座上设置多个固定孔，固定柱可根据实际需求固定在不同的固定孔内，且固定柱与固定孔可拆卸连接，在实际使用过程中，可实现固定柱的多次利用。

较佳地，所述固定柱为L型。将固定柱设置为L，在固定燃料电池时，将固定柱卡合在燃料电池的棱角上，可增强固定燃料电池的稳定性，减少燃料电池的位移。具体地，固定柱的形状可随燃料电池的形状进行改变。

本发明还提供一种燃料电池组装装置，包括定位部件，供压部件和上述所述的固定部件，所述定位部件包含用于定位所述固定部件的定位区，所述供压部件用于压缩所述燃料电池完成所述燃料电池的组装。

将燃料电池放置于固定部件的固定区，根据不同型号的燃料电池的尺寸大小，调节固定柱与固定底座的位置关系，从而调节固定区的大小，将燃料电池固定于固定部件的固定区。定位部件提供定位固定部件的定位区，将固定部件放置于定位部件的定位区，可实现对燃料电池的双重固定，供压部件实现对燃料电池组成结构的固定。

较佳地，所述定位部件包含定位底座和至少两根定位柱，所述定位柱与所述定位底座形成用于定位所述固定部件的定位区，所述定位柱一端与所述定位底座可拆卸连接。

较佳地，所述定位部件还包括套设于所述定位柱的定位块，所述定位块与所述定位柱可拆卸连接。在定位柱上设置定位块，可减缓外界施压过快对燃料电池造成的冲击，也可降低压力过大对燃料电池造成的损坏。

较佳地，所述定位块包含多组尺寸不同的定位块。在组装过程中，可根据不同型号燃料电池的高低，在定位柱上套设不同尺寸的定位块，满足不同型号燃料电池的组装要求。

较佳地，所述定位底座上设有定位孔，所述固定部件藉由所述定位孔与所述定位部件定位。

较佳地，所述固定底座上设有与所述定位柱底端相匹配的卡槽，所述固定部件藉由所述卡槽与所述定位柱卡合定位。在固定部件的固定底座上设置与定位部件中定位柱相匹配的卡槽，将卡槽与定位柱卡合，可将固定部件稳定地定位在定位部件的定位区内，防止固定部件在定位底座所在平面的横向和纵向上的移动，从而加强了对燃料电池定位的稳定性与准确性。

与现有技术相比，本发明提供的燃料电池组装用固定部件，固定柱和固定底座位置可调且可拆卸连接。在组装过程中，根据不同型号燃料电池的尺寸大小，调节固定柱与固定底座的相对位置，改变固定区的区域大小，满足不同燃料电池的组装要求。本发明提供的燃料电池组装用固定部件，无需重新设计结构，既可实现对不同型号燃料电池的固定，结构简单、组装方便且组装效率高，对满足不同型号的燃料电池的组装具有重要意义。

附图说明

图1为本发明燃料电池组装装置固定燃料电池1结构示意图；

图2为本发明燃料电池组装用固定部件结构示意图；

图3为本发明燃料电池组装装置定位部件结构示意图；

图4、图5为本发明燃料电池组装装置固定燃料电池1过程示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术方案、构造特征、所实现的技术效果，以下结合具体实施方式并配合附图详予说明。

如图1至图3所示，本发明燃料电池组装装置100包括固定部件101、定位部件102、和供压部件103。如图2所示，固定部件101包括固定底座3，至少两根固定柱4和由固定柱4与固定底座3形成的固定区5，固定柱4的一端与固定底座3可拆卸连接，且固定柱4在固定底座3上的位置可根据实际需固定的燃料电池的大小进行调节。如图3所示，定位部件102包含用于定位固定部件101的定位区8。在组装燃料电池时，调节固定柱4在固定底座3上的位置，将固定区5的大小调整到与燃料电池相匹配的区域大小，随后将燃料电池的组成部件依次放入固定部件101的固定区5，利用固定柱4将燃料电池卡合固定，之后将固定好燃料电池的固定部件101放置在定位部件102的定位区8内，将固定部件101固定，最后利用供压部件103对燃料电池的各个组成部件提供压力，完成对整个燃料电池的组装。本发明提供的燃料电池组装装置100，可适用于多种型号的燃料电池的组装，且固定部件101与定位部件102相互配合，实现对燃料电池的双重定位，避免燃料电池在组装过程中由于受到外界压力，而发生位移，从而减少压缩组装时，对燃料电池造成的损坏。本发明提供的燃料电池组装装置100可固定多种型号的燃料电池，具体在本实施例中，以包含100节单电池的燃料电池1为例进行说明。但需强调的是，本发明提供的燃料电池组装装置100，不仅仅限于固定此型号的燃料电池。

下面结合附图，对本发明燃料电池组装装置100的各个部件予以详细说明。

如图2所示，固定部件101包括固定底座3、固定柱4和由固定柱4与固定底座形成的固定区5，固定柱4的一端与固定底座3位置可调且可拆卸连接，具体地，固定柱4与固定底座3的连接方式可以是卡扣式连接、螺栓连接等本领域技术人员可想到的连接方式。固定柱4与固定底座3位置可调具体也可由在固定底座3上设置滑动槽和多个固定孔的形式实现。具体在本实施例中，固定底座3上设置滑动槽6，固定柱4的一端伸入滑动槽6内，沿滑动槽6的轨迹滑动。固定底座3上的滑动槽6的个数及形状，具体可根据实际需要设置，在此不做详细说明。固定柱4的个数、形状也可根据实际所固定燃料电池的大小形状设计，在本实施例中，固定柱4设置为两根，也可为四根，固定柱4的形状为L型固定柱，因为本实施例中固定的燃料电池1的边缘为棱角结构，设置L型固定柱4，正好与燃料电池的边缘卡合，即用两根固定柱4就可实现对燃料电池在水平面上的固定。

如图3所示，定位部件102包括定位底座10、至少两根定位柱9和定位柱9与定位底座10形成的定位区8，定位柱9的一端与定位底座10可拆卸连接。定位底座10上设有定位孔11，固定部件101或燃料电池可藉由定位孔11与定位底座10固定。在组装燃料电池过程中，由于不同型号的燃料电池的大小、高度及形状不同，因此，为了适用更多型号的燃料电池的使用，在本实施例中，定位柱9上还设有定位块12，定位块12套设于定位柱9上，在实际操作中，定位块12的形状、尺寸、大小可以为多种，如定位块12可为圆柱体或其他形状的棱柱体，且定位块12也可设置多组尺寸。在组装燃料电池时，可根据燃料电池的高度，在定位柱9上选择合适尺寸的定位块12，套在定位柱9上，使定位柱9上所有定位块12的总高度与燃料电池的高度齐平，这样，在供压部件103压缩燃料电池时，定位块12可对供压部件103所给的压力起到一定的支持作用，避免供压部件103压力过大对燃料电池造成损坏。

接下来以含有100节单电池的燃料电池1为例，对燃料电池1的组装过程进行详细说明。

如图1、图4、图5所示，燃料电池1含有100节单电池，且燃料电池1包含上端板111、下端板112和集流板、单电池等组成结构，另燃料电池1还包含可贯穿连接上端板111和下端板112的紧固部件，具体紧固部件包含螺杆2(如图1所示)，在此，紧固部件也可为其他紧固结构，如轧带等。在本实施例中，供压部件103包括压块13(如图5所示)，压块13可对燃料电池1施加压力，完成对燃料电池的组装。首先，将定位部件102的定位底座10固定，往定位柱9上套若干块定位块12，为之后压块13压缩燃料电池1到需要位置保压。再将固定部件101上固定柱4在固定底座3上定位到需要的位置处，使得固定区5的大小形状正好与燃料电池1的形状大小吻合。之后，将燃料电池1的下端板112、集流板、单电池、集流板和上端板111依次放入固定区5内。随后将固定好燃料电池1的固定部件101放置在定位固件102的定位区8内，固定部件101可通过定位底座10上的定位孔11与定位部件102固定，在本实施例中，固定部件101的固定底座3上设有与定位部件102上定位柱9下端形状大小相匹配的卡槽7(如图2所示)，利用卡槽7将固定底座3与定位柱9卡合，实现对固定部件101的定位。接着，将压块13套在定位柱9上，压块13的大小要小于燃料电池1的上端板111的大小，利用外界压力使压块13对燃料电池1施加一个垂直向下的压力，将燃料电池1的各个组成结构压缩到设定要求，此时，压块13的下底面和套在定位柱9上的定位块12的平面接触，保压压力为5MPa。压缩完成后，利用螺杆2将燃料电池1的各个组成结构紧固，完成组装燃料电池1的目的。组装完成后，撤去施加在燃料电池1的压力，取出燃料电池1，电池组装完成。

综上所述，本发明提供的燃料电池组装用固定部件101，固定柱4和固定底座3位置可调且可拆卸连接。在组装过程中，根据不同型号燃料电池的尺寸大小，调节固定柱4与固定底座3的相对位置，改变固定区5的区域大小，满足不同燃料电池的组装要求。本发明提供的燃料电池组装用固定部件101，无需重新设计结构，既可实现对不同型号燃料电池的固定，结构简单、组装方便且组装效率高，对满足不同型号的燃料电池的组装具有重要意义。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种燃料电池组装装置，其特征在于，包括定位部件，供压部件和固定部件，所述定位部件包含用于定位所述固定部件的定位区，所述供压部件用于压缩所述燃料电池完成所述燃料电池的组装，所述固定部件包括固定底座和至少两个固定柱，所述固定柱与固定底座形成用于固定所述燃料电池的固定区，所述固定柱一端与所述固定底座位置可调且可拆卸连接，所述定位部件包含定位底座和至少两根定位柱，所述定位柱与所述定位底座形成用于定位所述固定部件的定位区，所述定位柱一端与所述定位底座可拆卸连接。

2.如权利要求1所述的燃料电池组装装置，其特征在于，所述固定底座上设有滑动槽，所述固定柱一端伸入所述滑动槽沿所述滑动槽滑动。

3.如权利要求1所述的燃料电池组装装置，其特征在于，所述固定底座上设有多个固定孔，所述固定柱藉由所述固定孔与所述固定底座可拆卸连接。

4.如权利要求1所述的燃料电池组装装置，其特征在于，所述固定柱为L型。

5.如权利要求4所述的燃料电池组装装置，其特征在于，所述定位部件还包括套设于所述定位柱的定位块，所述定位块与所述定位柱可拆卸连接。

6.如权利要求5所述的燃料电池组装装置，其特征在于，所述定位块包含多组尺寸不同的定位块。

7.如权利要求4所述的燃料电池组装装置，其特征在于，所述定位底座上设有定位孔，所述固定部件藉由所述定位孔与所述定位部件定位。

8.如权利要求4所述的燃料电池组装装置，其特征在于，所述固定底座上设有与所述定位柱底端相匹配的卡槽，所述固定部件藉由所述卡槽与所述定位柱卡合定位。

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