CN110828874A - 燃料电池堆叠对准系统和组装燃料电池堆叠的方法 - Google Patents

Abstract

一种燃料电池堆叠对准系统，包括用于定位多个堆叠部件的对准引导杆条。堆叠部件的每个具有对准槽和间隔槽。对准引导杆条的第一对准部分和第二对准部分具有与堆叠部件的每个的对准槽的形状互补的形状。第一或第二对准部分的一个和对准槽之间的邻抵接合使得每个相应的堆叠部件在相应的组装位置中对准。每个相应的堆叠部件的第一和第二对准部分的另一个设置在间隔槽内。间隔槽所具有的形状大于第一和第二对准部分，以在堆叠部件和对准引导杆条之间提供间隙。

Description

燃料电池堆叠对准系统和组装燃料电池堆叠的方法

背景技术

本发明总地涉及用于组装燃料电池堆叠的燃料电池堆叠对准系统。

燃料电池堆叠包括多个堆叠部件，这些堆叠部件以预定顺序设置，并且在被压缩和固定在一起之前必须相对于彼此精确地定位。各个堆叠部件非常薄，并且在压缩之前通常呈现非平面形式。在组装期间，堆叠部件以其预定顺序定位。对准系统用于一开始将堆叠部件以其预定顺序相对于彼此定位，并在压缩期间维持它们的相应位置。对准系统应维持堆叠部件在压缩期间的适当位置，因为各个堆叠部件在压缩期间从其原始非平面形状变为平面形状。

发明内容

提供一种燃料电池堆叠对准系统。燃料电池堆叠对准系统包括多个堆叠部件，且多个堆叠部件的每个具有第一边缘，该第一边缘限定具有一定形状的第一对准槽。第一对准引导杆条包括具有一定形状的第一对准部分。第一对准引导杆条的第一对准部分的形状与多个堆叠部件的每个的第一对准槽的形状互补，从而第一对准引导杆条的第一对准部分和第一对准槽之间的邻接接合使得每个相应的堆叠部件在相应的组装位置中相对于多个堆叠部件的其它部件对准。第一对准槽和第一对准部分之间的相互作用沿着堆叠部件的第一边缘设置，使得容易从第一对准槽抽出第一对准部分，而不会在堆叠部件和第一对准引导杆条的第一对准部分之间粘结。除此之外，由于第一对准槽和第一对准部分之间的相互作用设置在沿着堆叠部件的第一边缘的短距离之上，因而堆叠部件容易地移动到它们的适当组装位置中。

在燃料电池堆叠对准系统的另一方面中，多个堆叠部件的每个的第一边缘限定具有一定形状的第一间隔槽。第一间隔槽横贯第一中心线与第一对准槽横向地偏移。

在燃料电池堆叠对准系统的另一方面中，第一对准引导杆条包括具有一定形状的第二对准部分。第一对准引导杆条的第二对准部分横贯第一中心线与第一对准引导杆条的第一对准部分横向地偏移。第二对准部分的形状基本上与第一对准部分的形状相同。

在燃料电池堆叠的另一方面中，多个堆叠部件的每个的第一间隔槽的形状大于第一对准引导杆条的第一对准部分的形状以及第二对准部分的形状。第一间隔槽的较大形状在多个堆叠部件的每个相应一个以及第一对准引导杆条的第一对准部分和第二对准部分的设置在第一间隔槽内的一个之间提供间隙。

在燃料电池堆叠对准系统的一个方面中，第一对准引导杆条的第一对准部分和第二对准部分的一个邻抵接合地设置在多个堆叠部件的每个相应一个的第一对准槽内，以使得多个堆叠部件相对于彼此对准。第一对准引导杆条的第一对准部分和第二对准部分的另一个以非接触接合的方式设置在多个堆叠部件的每个相应一个的第一间隔槽内，以在它们之间提供绝缘气隙。

在燃料电池堆叠对准系统的一个实施例中，多个堆叠部件以交替顺序设置，使得相邻堆叠部件的第一对准槽在第一对准引导杆条的第一对准部分内接合和第二对准部分内接合之间交替。

在燃料电池堆叠对准系统的一个实施例中，多个堆叠部件的每个包括第二边缘，该第二边缘限定具有一定形状的第二对准槽。第二对准引导杆条包括具有一定形状的第一对准部分和具有一定形状的第二对准部分。第二对准引导杆条的第一对准部分的形状和第二对准部分的形状基本上是相同的。第二对准引导杆条的第二对准部分横贯第二中心线与第二对准引导杆条的第一对准部分横向地偏移。第二对准引导杆条的第一对准部分的形状和第二对准部分的形状与多个堆叠部件的每个的第二对准槽的形状互补，从而第一对准部分或第二对准部分的一个和第二对准槽之间的邻接接合使得每个相应的堆叠部件在其相应的组装位置中相对于多个堆叠部件的其它部件对准。

在燃料电池堆叠对准系统的另一方面中，多个堆叠部件的每个的第二边缘限定具有一定形状的第二间隔槽。第二间隔槽横贯第二中心线与第二对准槽横向地偏移。多个堆叠部件的每个的第二间隔槽的形状大于第二对准引导杆条的第一对准部分的形状和第二对准部分的形状，以在多个堆叠部件的每个相应一个和第二对准引导杆条的第一对准部分和第二对准部分的设置在第二间隔槽内的一个之间提供间隙。

在燃料电池堆叠对准系统的一个实施例中，堆叠部件的每个相应一个的第一边缘和第二边缘通常是相应堆叠部件的相对边缘，并且以彼此大体平行的关系设置。在另一实施例中，堆叠部件的每个相应一个的第一边缘和第二边缘通常是相应堆叠部件的相邻边缘，并且以相对于彼此大体垂直的关系设置。在另一个实施例中，燃料电池堆叠包括多个对准系统，第一对对准系统以平行关系彼此相对地设置，第二对对准系统以平行关系彼此相对地设置并且大体垂直于第一对对准系统。在又一实施例中，燃料电池堆叠仅包括单个对准系统。

在燃料电池堆叠对准系统的一个方面中，第一对准槽和第一间隔槽各自凹入到多个堆叠部件的每个的第一边缘中相应深度，该相应深度垂直于第一边缘延伸。第一间隔槽的深度大于第一对准槽的深度。在燃料电池堆叠对准系统的另一个方面中，第一对准槽和第一间隔槽各自包括与第一边缘平行地延伸的相应宽度。第一间隔槽的宽度大于第一对准槽的宽度。

还提供一种组装燃料电池堆叠的方法。该方法包括提供多个堆叠部件，且多个堆叠部件的每个具有第一边缘，该第一边缘限定具有一定形状的第一对准槽和具有一定形状的第一间隔槽。第一对准引导杆条的第一对准部分或第二对准部分的一个定位在多个堆叠部件的每个的第一对准槽内，使得第一对准引导杆条的第一对准部分和第二对准位置的另一个定位在第一间隔槽内。第一对准引导杆条的第一对准部分和第二对准部分的形状与多个堆叠部件的每个的第一对准槽的形状互补，从而第一对准引导杆条的第一对准部分或第二对准部分的一个和第一对准槽之间的邻接接合使得每个相应的堆叠部件在相应的组装位置中相对于多个堆叠部件的其它部件对准，以形成堆叠。多个堆叠部件的每个的第一间隔槽的形状大于第一对准引导杆条的第一对准部分的形状以及第二对准部分的形状。第一间隔槽的形状的较大尺寸在多个堆叠部件的每个相应一个以及第一对准引导杆条的第一对准部分和第二对准部分的定位在第一间隔槽内的一个之间提供气隙。

在组装燃料电池堆叠的方法的一个方面中，在多个堆叠部件定位在组装位置中之后，从所形成堆叠中移除第一对准引导杆条。在一个实施例中，在将燃料电池堆叠压缩到其最终组装位置的大约90％之后移除第一对准引导杆条，之后在没有第一对准引导杆条的情形下，将燃料电池堆叠压缩最终约10％至其最终组装位置。

在组装燃料电池堆叠的方法的另一方面中，第一加强肋部的第一加强突部和第二加强突部的一个定位到多个堆叠部件的每个相应一个的第一对准槽中，以在组装之后固定堆叠。第一加强肋部的第一加强突部和第二加强突部的另一个定位在多个堆叠部件的每个相应一个的第一间隔槽内。

在组装燃料电池堆叠的方法的另一方面中，在将第一加强肋部的第一加强突部和第二加强突部定位到多个堆叠部件的每个的第一对准槽或第一间隔槽中之前，将灌封化合物安装到多个堆叠部件的每个的第一对准槽和第一间隔槽的至少一个中。

在组装燃料电池堆叠的方法的另一方面中，多个堆叠部件在组装位置压缩并固定在一起。

还提供一种燃料电池堆叠。燃料电池堆叠包括多个堆叠部件，这些堆叠部件相对于彼此设置在组装位置中，并且固定在一起。多个堆叠部件的每个包括第一边缘，该第一边缘限定具有一定形状的第一对准槽和具有一定形状的第一间隔槽。第一加强肋部包括具有一定形状的第一加强突部和具有一定形状的第二加强突部。第一加强肋部的第一加强突部的形状和第二加强突部的形状基本上是彼此相同的，并且与第一对准槽的形状互补。多个堆叠部件的每个的第一间隔槽的形状大于第一加强肋部的第一加强突部的形状和第二加强突部的形状。第一间隔槽的较大形状在第一加强肋部的第一加强突部和第二加强突部的一个之间提供气隙，其设置在多个堆叠部件的每个的第一间隔槽内。

在燃料电池堆叠的一个方面中，多个堆叠部件以交替顺序设置，使得相邻堆叠部件的第一对准槽在第一加强肋部的第一加强突部内接合和第二加强突部内接合之间交替。

在燃料电池堆叠的另一方面中，第一对准槽和第一间隔槽各自凹入到多个堆叠部件的每个的第一边缘中相应深度，该相应深度垂直于第一边缘延伸。第一间隔槽的深度大于第一对准槽的深度。在燃料电池堆叠的另一方面中，第一对准槽和第一间隔槽各自包括与第一边缘平行地延伸的相应宽度。第一间隔槽的宽度大于第一对准槽的宽度。

从结合附图对用于执行教示的最佳模式的以下详细描述中，本教示的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得清楚明白。

附图说明

图1是示例性燃料电池堆叠的示意性分解立体图。

图2是用于使得燃料电池堆叠的多个堆叠部件对准的对准系统的示意立体图。

图3是第一对准系统的示意平面图。

图4是对准系统的放大示意部分平面图。

图5是对准系统的放大示意部分立体图。

图6是第二对准系统的示意平面图。

具体实施方式

本领域普通技术人员将认识到，诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语描述性地用于附图，并且不代表对由所附权利要求限定的本发明范围有所限制。此外，本文可以在功能和/或逻辑块部件和/或各种处理步骤的方面描述本教示。应该认识到地是，这样的块部件可以包括构造成执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件。

参照附图，其中在若干视图中相同的附图标记指示相同的部件，燃料电池堆叠的示例性实施例总体上在图1中以20示出。参照图1，两个单独的质子交换膜(PEM)燃料电池连接以形成燃料电池堆叠20。燃料电池堆叠20包括成对膜电极组件(MEA)22、24，它们通过导电的液冷双极导电元件分离器26彼此分开。MEA 22、24形成每个燃料电池堆叠20的有效区域。在堆叠内并不串联地连接的各个燃料电池具有带有单个电活性侧的隔板。在燃料电池堆叠20中，双极隔板26通常在燃料电池堆叠20内具有两个电活性侧28、30，每个活性侧28、30分别面向分开的具有相反电荷的单独的MEA22、24，因此是所谓的“双极”板。

MEA 22、24和双极板26在不锈钢夹紧端子板32、34和端部接触流体分配元件36、38之间堆叠在一起。端部接触流体分配元件36、38分别包括面40、42和面44、46。端部流体分配元件36、38以及双极板26的两个工作面或侧部28、30包含多个平台，这些平台邻近于有效面42、28上和有效面30、44上的凹槽或通道，凹槽和通道形成用于将阳极和阴极反应物(即，H2和O2/空气)分配到MEA 22、24的流场。相应的端部流体分配元件36、38的面40、46还包含多个平台，这些平台邻近于非活性的且没有流过其中的流体的凹槽或通道。非导电垫圈或密封件48、50、52、54、56、58在燃料电池堆叠20的若干部件之间提供密封和电绝缘。透气的导电扩散介质60、62、64、66向上压抵于MEA22、24的电极面。导电介质的附加层68、70放置在端部接触流体分配元件36、38和端子集电板32、34之间，以在燃料电池堆叠20于正常操作状况期间压缩时，在它们之间提供导电通路。端部接触流体分配元件36、38分别向上压抵于扩散介质60、68和扩散介质66、70。替代地，可以使用改型整合组件，其在捆扎在一起而作为单个部件的密封构件中包括扩散介质层。

呈H2形式的阳极反应物经由合适的供应管道72从存储罐、甲醇或汽油重整器等供应到燃料电池堆叠20的阳极流场。类似地，呈O2/空气形式的阴极反应物经由合适的供应管道74从存储罐或者从环境供应到燃料电池堆叠20的阴极流场。还提供了排放管道76、78，其用于在燃料电池堆叠20的相应阳极和阴极流场中产生的阳极和阴极流出物。提供附加的供应管道80，其用于使冷却剂循环通过双极隔板26和流体分配元件36、38并从出口管道82流出。供应和出口或排放管道72、74、76、78、80、82可以采取燃料电池堆叠20内的集管的形式。

上文在示例性实施例中描述的燃料电池堆叠20的部件应当在组装期间相对于彼此精确地定位。如这里所使用的是，术语“堆叠部件122”可以包括但不限于上文参照图1描述的燃料电池堆叠20的一个或多个部件。参照图2和3，对准系统通常以124A、124B、124C、124D示出。对准系统124A、124B、124C、124D可用于将多个堆叠部件122组装到燃料电池堆叠20中。如示例性实施例中所示，燃料电池堆叠20包括第一对准系统124A，第二对准系统124B、第三对准系统124C以及第四对准系统124D。下面对第一对准系统124A的详细描述能适用于堆叠的所有对准系统124A、124B、124C、124D。

在本文所述的燃料电池堆叠20的示例性实施例中，多个堆叠部件122的每个包括相应的第一边缘126、相应的第二边缘128、相应的第三边缘130以及相应的第四边缘132。第一对准系统124A设置在第一边缘126上，第二对准系统124B设置在第二边缘128上，第三对准系统124C设置在第三边缘130上，第四对准系统124D设置在第四边缘132上。尽管这里描述的并且在附图中示出的示例性实施例包括四个边缘，且每个边缘具有相应的对准系统，但是应当意识到地是，其他实施例可以与示例性实施例不同地构造，并且可以包括多于或少于四个的所示示例性实施例的对准系统。

参照图4，第一对准系统124A包括每个堆叠部件122，其在它们相应的第一边缘126中限定第一对准槽134。第一对准槽134包括相应的形状。可选地是，多个堆叠部件122的每个的第一边缘126可以进一步限定具有相应形状的第一间隔槽136。第一间隔槽136横贯第一中心线138与第一对准槽134横向地偏移。

堆叠部件122的每个的第一对准槽134和第一间隔槽136各自凹入到多个堆叠部件122的其相应第一边缘126中相应深度140、142。第一对准槽134的深度140和第一间隔槽136的深度142垂直于第一边缘126延伸至相应的底部。第一间隔槽136的深度142大于第一对准槽134的深度140。例如，第一间隔槽136的深度142可以比第一对准槽134的深度140大1.00mm至2.00mm。堆叠部件122的每个的第一对准槽134和第一间隔槽136各自包括与第一边缘126平行地延伸的相应宽度144、146。第一间隔槽136的宽度146大于堆叠部件122的每个相应一个的第一对准槽134的宽度144。例如，第一间隔槽136的宽度146可以比第一对准槽134的宽度144大2.00mm至3.00mm。

第一对准系统124A进一步包括第一对准引导杆条148。应当意识到的是，第一对准引导杆条148和堆叠部件122可以由齿条或其他机器(未示出)支承。第一对准引导杆条148沿着纵向轴线150延伸，并包括具有相应形状的第一对准部分152和具有相应形状的第二对准部分154。第一对准引导杆条148的第二对准部分154横贯第一中心线138与第一对准引导杆条148的第一对准部分152横向地偏移。在附图所示和本文所述的示例性实施例中，第一对准部分152和第二对准部分154与第一中心线138隔开相等的距离。第二对准部分154的形状与第一对准部分152的形状基本上相同。如本文所用地是，短语“基本上相同”限定为在由于制造公差的变化而在大小、形状和/或尺寸上具有微小偏差的情形下是相同的。

第一对准引导杆条148的第一对准部分152和第二对准部分154的形状与多个堆叠部件122的每个的第一对准槽134的形状互补。如本文所用地是，“互补形状”是具有相似尺寸和构造的形状，但允许一个部件容易地装配或嵌套在另一个部件内，其间具有最小的自由移动。第一对准引导杆条148的第一对准部分152和第二对准部分154的一个设置在堆叠部件122的每个的第一对准槽134内。这样，第一对准引导杆条148的第一对准部分152或第二对准部分154的一个与第一对准槽134之间的邻接接合使得每个相应的堆叠部件122相对于第一对准引导杆条148在相应组装位置中相对于多个堆叠部件122的其它堆叠部件对准。

第一对准引导杆条148的第一对准部分152和第二对准部分154的另一个(即并非设置在第一对准槽134内的一个)以非接触接合的方式设置在第一间隔槽136内，以在它们之间提供绝缘气隙。堆叠部件122的每个的第一间隔槽136的形状大于第一对准引导杆条148的第一对准部分152的形状和第二对准部分154的形状。第一间隔槽136相对于第一对准部分152和第二对准部分154的较大尺寸在多个堆叠部件122的每个相应一个以及第一对准引导杆条148的第一对准部分152和第二对准部分154的设置在第一间隔槽136内的一个之间提供间隙。

参照图5，在本文所述的示例性实施例中，堆叠部件122以交替顺序设置，使得相邻堆叠部件122的第一对准槽134在第一对准引导杆条148的第一对准部分152内接合和第二对准部分154内接合之间交替。这样，一个堆叠部件的第一对准槽134与第一对准导向杆条148的第一对准部分152接合，而该堆叠部件122的第一间隔槽136与第一对准引导杆条148的第二对准部分154接合。相邻堆叠部件122的第一对准槽134与第一对准引导杆条148的第二对准部分154接合，而相邻堆叠部件122的第一间隔槽136与第一对准部分152接合。该交替顺序可以在燃料电池堆叠20的整个堆叠部件122中继续。第一对准部分152和第二对准部分154横贯第一中心线138的对称形状使得该交替顺序成为可能。应当意识到的是，堆叠部件122可以旋转、翻转或以其他方式特定地构造，使得相邻堆叠部件122的其相应的第一对准槽134和第一间隔槽136在第一对准引导杆条148的第一对准部分152和第二对准部分154之间的接合之间交替。

如上所述，燃料电池堆叠20的堆叠部件122包括设置在第二边缘128上的第二对准系统124B、设置在第三边缘130上的第三对准系统124C以及设置在第四边缘132上的第四对准系统124D。应当意识到地是，相应的对准系统可以相对于彼此以大体平行的关系设置在大体相对的边缘上，例如第一对准系统124A和第三对准系统124C，或者可以相对于彼此以大体垂直的关系设置在大体相邻的边缘上，例如第一对准系统124A和第二对准系统124B。除此之外，燃料电池堆叠20可以包括例如示例性实施例中所示的多个对准系统，其中，对准系统包括以大体平行的关系设置的成对布置，且每对以大体垂直的关系设置。此外，应该意识到地是，燃料电池堆叠20可以仅包括单个对准系统。

参照图6，第二对准系统124B包括多个堆叠部件122的每个，其在它们相应的第二边缘128中限定第二对准槽156。第二对准槽156包括相应的形状。可选地是，多个堆叠部件122的每个的第二边缘128可以进一步限定具有相应形状的第二间隔槽158。第二间隔槽158横贯第二中心线160与第二对准槽156横向地偏移。

堆叠部件122的每个的第二对准槽156和第二间隔槽158各自凹入到多个堆叠部件122的其相应第二边缘128中相应深度162、164。第二对准槽156的深度162和第二间隔槽158的深度164垂直于第二边缘128延伸至相应的底部。第二间隔槽158的深度164大于第二对准槽156的深度162。堆叠部件122的每个的第二对准槽158和第二间隔槽156各自包括与第二边缘128平行地延伸的相应宽度166、168。第二间隔槽158的宽度168大于堆叠部件122的每个相应一个的第二对准槽156的宽度166。

第二对准系统124B进一步包括第二对准引导杆条170。应当意识到的是，第二对准引导杆条170和堆叠部件122可以由齿条或其他机器(未示出)支承。第二对准引导杆条170沿着纵向轴线172延伸，并包括具有相应形状的第一对准部分174和具有相应形状的第二对准部分176。第二对准引导杆条170的第二对准部分176横贯第二中心线160与第二对准引导杆条170的第一对准部分174横向地偏移。在本文所述的示例性实施例中，第一对准部分174和第二对准部分176与第二中心线160隔开相等的距离。第二对准部分176的形状与第一对准部分174的形状基本上相同。

第二对准引导杆条170的第一对准部分174和第二对准部分176的形状与多个堆叠部件122的每个的第二对准槽156的形状互补。第二对准引导杆条170的第一对准部分174和第二对准部分176的一个设置在堆叠部件122的每个的第二对准槽156内。这样，第二对准引导杆条170的第一对准部分174或第二对准部分176的一个与第二对准槽156之间的邻接接合使得每个相应的堆叠部件相对于第二对准引导杆条170在相应组装位置中相对于多个堆叠部件122的其它堆叠部件对准。

第二对准引导杆条170的第一对准部分174和第二对准部分176的另一个(即并非设置在第二对准槽156内的一个)，以非接触接合的方式设置在第二间隔槽158内接合，以在它们之间提供绝缘气隙。堆叠部件122的每个的第二间隔槽158的形状大于第二对准引导杆条170的第一对准部分174的形状和第二对准部分176的形状。第二间隔槽158相对于第一对准部分174和第二对准部分176的较大尺寸在多个堆叠部件122的每个相应一个与第二对准引导杆条170的第一对准部分174和第二对准部分176的设置在第一间隔槽136内的一个之间提供间隙。

在本文所述的示例性实施例中，堆叠部件122以交替顺序设置，使得相邻堆叠部件122的第二对准槽156在第二对准引导杆条170的第一对准部分174内接合和第二对准部分176内接合之间交替。这样，一个堆叠部件122的第二对准槽156与第二对准引导杆条170的第一对准部分174接合，而堆叠部件122的第二间隔槽158与第二对准引导杆条170的第二对准部分176接合。相邻堆叠部件122的第二对准槽156与第二对准引导杆条170的第二对准部分176接合，而相邻堆叠部件122的第二间隔槽158与第二对准引导杆条170的第一对准部分174接合。该交替顺序可以在燃料电池堆叠20的整个堆叠部件122中继续。第一对准部分174和第二对准部分176横贯第二中心线160的对称形状使得该交替顺序成为可能。应当意识到的是，堆叠部件122可以旋转、翻转或以其他方式特定地构造，使得相邻堆叠部件122的其相应的第二对准槽156和第二间隔槽158在第二对准引导杆条170的第一对准部分174和第二对准部分176之间的接合之间交替。

还提供一种组装燃料电池堆叠20的方法。该方法包括提供如上所述的多个堆叠部件122。例如，提供堆叠部件122，使得堆叠部件122的每个包括第一边缘126，该第一边缘限定第一对准槽134和第一间隔槽136。除此之外，应当意识到的是，堆叠部件122还可以设有第二边缘128，该第二边缘限定第二对准槽156和第二间隔槽158。堆叠部件122的附加边缘可类似地设有相应的对准槽和间隔槽。

第一对准引导杆条148的第一对准部分152或第二对准部分154的一个定位在多个堆叠部件122的每个的第一对准槽134内。第一对准引导杆条148的第一对准部分152和第二对准部分154的另一个定位在第一间隔槽136内。类似地，第二对准引导杆条170的第一对准部分174或第二对准部分176的一个定位在多个堆叠部件122的每个的第二对准槽156内。第二对准引导杆条170的第一对准部分174和第二对准部分176的另一个定位在第二间隔槽158内。也可以对第三对准系统124C和第四对准系统124D重复该过程。

如上所述，第一对准引导杆条148的第一对准部分152和第二对准部分154的形状与多个堆叠部件122的每个的第一对准槽134的形状互补，从而第一对准引导杆条148的第一对准部分152或第二对准部分154的一个和第一对准槽134之间的邻接接合使得每个相应的堆叠部件122在相应的组装位置中相对于多个堆叠部件122的其它部件对准，以形成燃料电池堆叠20。类似地，第二对准引导杆条170的第一对准部分174和第二对准部分176的形状与多个堆叠部件122的每个的第二对准槽156的形状互补，从而第二对准引导杆条170的第一对准部分174或第二对准部分176的一个和第二对准槽156之间的邻抵接合使得每个相应的堆叠部件122在它们相应的组装位置中相对于堆叠部件122的其它部件对准，以形成燃料电池堆叠20。第三对准系统124C和第四对准系统124D以相同的方式操作。

一旦堆叠部件122已经在组装位置中相对于彼此设置和/或定位，堆叠部件122就可以压缩在一起，并且可以将第一对准引导杆条148从燃料电池堆叠20移除。类似地，也将第二对准引导杆条170从燃料电池堆叠20移除。也将来自第三对准系统124C和第四对准系统124D的相应引导杆条移除。

灌封化合物可以安装到多个堆叠部件122的每个的第一对准槽134和第一间隔槽136中。类似地，灌封化合物可以安装到多个堆叠部件122的每个的第二对准槽156和第二间隔槽158中。如本领域技术人员所理解的是，灌封化合物是固体或凝胶状化合物，其用于抵抗冲击和振动，并且用于排除湿气和腐蚀剂。示例性灌封化合物可包括但不限于热固性塑料或硅橡胶凝胶。

然后可以将第一加强肋部178固定于燃料电池堆叠20。第一加强肋部178包括第一加强突部180和第二加强突部182。然后，第一加强肋部178的第一加强突部180或第二加强突部182的一个可以定位到多个堆叠部件122的每个的第一对准槽134中。类似地，第二加强肋部184的第一加强突部186或第二加强突部188的一个可以定位到多个堆叠部件122的每个的第二对准槽156中。然后可以以本领域技术人员理解的方式将堆叠部件122固定在一起。第一加强肋部178和第二加强肋部184有助于响应于冲击将堆叠部件122保持在它们的相应位置中。

参照图1，上述过程可用于组装燃料电池堆叠20。如上所述，堆叠部件122包括第一边缘126，该第一边缘限定具有其相应形状的第一对准槽134和具有其相应形状的第一间隔槽136。除此之外，堆叠部件122可进一步包括第二边缘128，该第二边缘限定具有其相应形状的第二对准槽156和具有其相应形状的第二间隔槽158。堆叠部件122的第三边缘130和第四边缘132可以类似地包括相应的对准槽和相应的间隔槽，用于设置在其上的相应的第三对准系统124C和第四对准系统124D。

如上所述，第一对准槽134和第一间隔槽136各自凹入到多个堆叠部件122的每个的第一边缘126中它们相应的深度140、142，该深度垂直于第一边缘126延伸。第一间隔槽136的深度142大于第一对准槽134的深度140。除此之外，第一对准槽134和第一间隔槽136各自包括它们的相应宽度144、146，该宽度与第一边缘126平行地延伸。第一间隔槽136的宽度146大于第一对准槽134的宽度144。其他对准系统(即，第二对准系统124B、第三对准系统124C和第四对准系统124D)的对准槽和间隔槽可以类似地构造。

第一加强肋部178固定于堆叠部件122。如上所述，第一加强肋部178包括具有其相应形状的第一加强突部180和具有其相应形状的第二加强突部182。第一加强肋部178的第一加强突部180的形状和第二加强突部182的形状基本上是彼此相同的，并且与第一对准槽134的形状互补。多个堆叠部件122的每个的第一间隔槽136的形状大于第一加强肋部178的第一加强突部180的形状和第二加强突部182的形状，以在第一加强肋部178和多个堆叠部件122的每个的第一间隔槽136之间提供气隙。燃料电池堆叠20可进一步包括设置在第二对准系统124B的第二对准槽156内的第二加强肋部184。以类似的方式，第三加强肋部190和第四加强肋部192可以定位在第三对准系统124C和第四对准系统124D的相应对准槽内。堆叠部件122可以以交替顺序设置，使得相邻堆叠部件122的第一对准槽134在第一加强肋部178的第一加强突部180内接合和第二加强突部182内接合之间交替。

详细描述和附图或视图是对本发明的支持和描述，但是本发明的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细地描述了用于执行所要求保护的教示的一些最佳模式和其他实施例，但是存在用于实践限定在所附权利要求中的本发明的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种燃料电池堆叠对准系统，包括：

多个堆叠部件，且所述多个堆叠部件的每个具有第一边缘，所述第一边缘限定具有一定形状的第一对准槽；

第一对准引导杆条，所述第一对准引导杆条包括具有一定形状的第一对准部分；以及

所述第一对准引导杆条的所述第一对准部分的形状与所述多个堆叠部件的每个的所述第一对准槽的形状互补，从而所述第一对准引导杆条的所述第一对准部分和所述第一对准槽之间的邻接接合使得每个相应的堆叠部件在相应的组装位置中相对于所述多个堆叠部件的其它部件对准。

2.根据权利要求1所述的燃料电池堆叠对准系统，其中，所述多个堆叠部件的每个的所述第一边缘限定具有一定形状的第一间隔槽，且其中，所述第一间隔槽横贯第一中心线与所述第一对准槽横向地偏移。

3.根据权利要求2所述的燃料电池堆叠对准系统，其中，所述第一对准引导杆条包括具有一定形状的第二对准部分，其中，所述第一对准引导杆条的所述第二对准部分横贯所述第一中心线与所述第一对准引导杆条的所述第一对准部分横向地偏移，且其中，所述第二对准部分的所述形状与所述第一对准部分的所述形状基本上相同。

4.根据权利要求3所述的燃料电池堆叠对准系统，其中，所述多个堆叠部件的每个的所述第一间隔槽的所述形状大于所述第一对准引导杆条的所述第一对准部分的所述形状和所述第二对准部分的所述形状，以在所述多个堆叠部件的每个相应一个和所述第一对准引导杆条的所述第一对准部分和所述第二对准部分的一个之间提供间隙。

5.根据权利要求4所述的燃料电池堆叠对准系统，其中，所述第一对准引导杆条的所述第一对准部分和所述第二对准部分的一个邻抵接合地设置在所述多个堆叠部件的每个相应一个的所述第一对准槽内，以使得所述多个堆叠部件相对于彼此对准，且所述第一对准引导杆条的所述第一对准部分和所述第二对准部分的另一个以非接触接合的方式设置在所述多个堆叠部件的所述第一间隔槽内，以在它们之间提供绝缘气隙。

6.根据权利要求5所述的燃料电池堆叠对准系统，其中，所述多个堆叠部件以交替顺序设置，使得相邻堆叠部件的所述第一对准槽在所述第一对准引导杆条的所述第一对准部分内接合和所述第二对准部分内接合之间交替。

7.根据权利要求1所述的燃料电池堆叠对准系统，其中，

所述多个堆叠部件的每个包括第二边缘，所述第二边缘限定具有一定形状的第二对准槽；

第二对准引导杆条，所述第二对准引导杆条包括具有一定形状的第一对准部分和具有一定形状的第二对准部分，其中，所述第二对准引导杆条的所述第一对准部分的所述形状和所述第二对准部分的所述形状基本上是相同的，且其中，所述第二对准引导杆条的所述第二对准部分横贯第二中心线与所述第二对准引导杆条的所述第一对准部分横向地偏移，并且

其中，所述第二对准引导杆条的所述第一对准部分的所述形状和所述第二对准部分的所述形状与所述多个堆叠部件的每个的所述第二对准槽的形状互补，从而所述第二对准引导杆条的所述第一对准部分或所述第二对准部分的一个和所述第二对准槽之间的邻接接合使得每个相应的堆叠部件在相应的组装位置中相对于所述多个堆叠部件的其它部件对准。

8.根据权利要求7所述的燃料电池堆叠对准系统，其中，

所述多个堆叠部件的每个的所述第二边缘限定具有一定形状的第二间隔槽，且其中，所述第二间隔槽横贯所述第二中心线与所述第二对准槽横向地偏移；以及

其中，所述多个堆叠部件的每个的所述第二间隔槽的所述形状大于所述第二对准引导杆条的所述第一对准部分的所述形状和所述第二对准部分的所述形状，以在所述多个堆叠部件的每个相应一个和所述第二对准引导杆条的所述第一对准部分和所述第二对准部分的一个之间提供间隙。

9.根据权利要求2所述的燃料电池堆叠对准系统，其中，所述第一对准槽和所述第一间隔槽各自凹入到所述多个堆叠部件的每个的所述第一边缘中相应的深度，所述深度垂直于所述第一边缘延伸，且所述第一间隔槽的所述深度大于所述第一对准槽的所述深度。

10.根据权利要求2所述的燃料电池堆叠对准系统，其中，所述第一对准槽和所述第一间隔槽各自包括与所述第一边缘平行地延伸的相应宽度，且所述第一间隔槽的所述宽度大于所述第一对准槽的所述宽度。

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