CN111267014A - 一种组装燃料电池堆限位用定位杆 - Google Patents

Abstract

本发明为一种燃料电池堆组装定位装置，包括一水平台，垂直设置于水平台上的多个定位杆；所述1个或2个以上的弹簧限位块依次重叠套设于所述定位杆上；所述弹簧限位块包括2个或3个以上限位组块，所述各限位组块通过弹簧依次间隔串联连接、且通过弹簧首尾相连构成一组中部带有通孔的块组；所述块组的外型尺寸小于所述燃料电池电堆定位孔的尺寸；所述弹簧限位块在弹簧力的作用下通过其上的中部通孔穿套于所述定位杆上，此时所述弹簧限位块的外型尺寸与所述燃料电池电堆定位孔的外型尺寸相同，用于燃料电池电堆组装定位。本发明定位杆抽取方便、拆卸快捷。

Description

一种组装燃料电池堆限位用定位杆

技术领域

本发明属于燃料电池装置的改进技术。确切的说，属于燃料电池组装定位极板的改进技术。

背景技术

燃料电池以其具有能量密度高、高效、简易、低排放、低噪音等优点受到较高的关注，它不需要燃烧，就能够高效的将燃料的化学能转化为电能，兼顾了内燃机和原电池二者的优势，只要燃料供给就可以持续不断的发电，具有广阔的应用前景。

由于单体燃料电池的输出电压和输出功率很小，往往不能满足实际应用的需求，必须将一定数量的单体燃料电池以适当的方式联接起来以满足系统对电压和功率的需求。随着系统需求功率的提高，单体燃料电池的数量不断增加，燃料电池电堆的体积随之增大，各单体燃料电池出现质、力、热、电分布不均现象,限制了燃料电池电堆的输出功率，源于燃料电池电堆一致性差的问题。

提高燃料电池组装技术水平，可以减小各单池结构的差异性，改善燃料电池堆结构一致性，提高燃料电池的性能，延长燃料电池的寿命。

定位杆在组装多个单体燃料电池过程中起到限位作用，减小各单池位置的差异，提高电堆结构的一致性。在组装定位完成后，如果定位杆与单池过盈配合，定位杆抽取困难或者在抽取过程中使密封线错位，从而导致燃料电池物料泄漏。因此，需要设置抽取和拆卸方便的定位杆，有效避免操作失误导致结构一致性的影响，提高组装电堆的成功率和工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组装燃料电池堆限位用定位杆，抽取和拆卸方便，避免操作失误导致结构一致性的影响，提高组装电堆的成功率和工作效率；并且结构简单，易于制造，便于大规模生产。

本发明可以通过下述方案实现。

一种燃料电池堆组装定位装置，包括一水平台，垂直设置于水平台上的多个(如2个以上)定位杆，以及N个弹簧限位块；N为自然数；

所述1个或2个以上的弹簧限位块依次重叠套设于所述定位杆上；

所述弹簧限位块包括2个或3个以上限位组块，所述各限位组块通过弹簧依次间隔串联连接、且通过弹簧首尾相连构成一组中部带有通孔的块组；所述块组的外型尺寸小于所述燃料电池电堆定位孔的尺寸；所述弹簧限位块在弹簧力的作用下通过其上的中部通孔穿套于所述定位杆上，此时所述弹簧限位块的外型尺寸与所述燃料电池电堆定位孔的外型尺寸相同，用于燃料电池电堆组装定位。

所述定位杆和限位模块均为刚性材料制成。

所述限位组块为扇形环块，扇形环块是指径向截面为扇环的柱体，所有扇形环块的对应截面扇环二条圆弧线线段分别处于两个同心圆上。

扇环由二条圆弧线线段和二条直线线段首尾依次连接面成。

所述圆柱作为定位杆，一组块组或二组以上块组沿圆柱轴向依次穿套于一圆柱外壁上，定位杆沿块组中心线串联起各块组。

定位杆轴向长度长于一组块组或二组以上块组的长度，定位杆两端设置外螺纹，用两个螺母套于螺纹拧紧块组。

定位杆上块组轴向总长度可以根据电堆组装长度设置，单个块组轴向长度范围1mm～1m，块组数量2～2000。

块组中扇形环块远离圆柱的外壁面轮廓形状可根据电堆定位孔形状设置，即其外壁面可沿轴向设有条状突起或凹槽。本发明定位杆抽取方便、拆卸快捷。组装燃料电池堆后，不直接抽取定位杆，先拆卸螺母，抽取定位杆，扇形环块组在弹簧拉力下缩小，在电堆尾端依次被收取。即使定位杆与单池有过盈配合，定位杆在拆卸的过程中也不会因为与单池的部件摩擦使密封线错位或其他部件移位，而影响燃料电池堆结构一致性，同时提高组装电堆的成功率和工作效率。

适用范围广。定位杆截面形状可根据任何中心对称形状的定位孔定制。

本发明定位杆抽取方便、拆卸快捷。定位杆在组装燃料电池堆后拆卸的过程中不会因为与单池的部件摩擦使密封线错位或其他部件移位，而影响燃料电池堆结构一致性，同时提高组装电堆的成功率和工作效率。

附图说明

图1.块组截面示意图

图2.定位杆组装示意图

图3.抽取定位杆后块组截面示意图

图中：1.扇形环块，2.弹簧，3.定位杆，4.螺母。

具体实施方式

实施例

1.扇形环块以不锈钢为原料，环块端面用弹簧串联，形成扇形环块组，扇形环块长度2cm，厚度3mm，内径3mm，外径6mm，如图1所示。

2.定位杆沿块组中心线串联起各圆环。定位杆长10cm，直径2.95mm，定位杆两端设置螺纹，先用一个螺母套于螺纹，一个扇形环块组套于定位杆，沿限位组装5节单池，再依次将一个扇形环块组套于定位杆及组装5节单池，依此循环，共4个扇形环块组，组装20节单池，将另一个螺母套于定位杆另一端螺纹，拧紧扇形环块组。

3.本发明定位杆抽取方便、拆卸快捷。组装燃料电池堆后，不直接抽取定位杆，先拆卸螺母，抽取定位杆，扇形环块组在弹簧拉力下缩小(如图3)，在电堆尾端依次被收取。即使定位杆与单池有过盈配合，定位杆在拆卸的过程中也不会因为与单池的部件摩擦使密封线错位或其他部件移位，而影响燃料电池堆结构一致性，同时提高组装电堆的成功率和工作效率。

Claims (8)

1.一种燃料电池堆组装定位装置，其特征在于：包括一水平台，垂直设置于水平台上的多个定位杆，以及N个弹簧限位块；N为自然数；

所述1个或2个以上的弹簧限位块依次重叠套设于所述定位杆上；

所述弹簧限位块包括2个或3个以上限位组块，所述各限位组块通过弹簧依次间隔串联连接、且通过弹簧首尾相连构成一组中部带有通孔的块组；所述块组的外型尺寸小于所述燃料电池电堆定位孔的尺寸；所述弹簧限位块在弹簧力的作用下通过其上的中部通孔穿套于所述定位杆上，此时所述弹簧限位块的外型尺寸与所述燃料电池电堆定位孔的外型尺寸相同，用于燃料电池电堆组装定位。

2.按照权利要求1所述定位装置，其特征在于：

所述定位杆和限位模块均为刚性材料制成。

3.按照权利要求1所述定位装置，其特征在于：

所述限位组块为扇形环块，扇形环块是指径向截面为扇环的柱体，所有扇形环块的对应截面扇环二条圆弧线线段分别处于两个同心圆上。

4.按照权利要求3所述定位杆，其特征在于：扇环由二条圆弧线线段和二条直线线段首尾依次连接面成。

5.按照权利要求1所述定位杆，其特征在于：圆柱作为定位杆，一组块组或二组以上块组沿圆柱轴向依次穿套于一圆柱外壁上，定位杆沿块组中心线串联起各块组。

6.按照权利要求5所述定位杆，其特征在于：定位杆轴向长度长于一组块组或二组以上块组的长度，定位杆两端设置外螺纹，用两个螺母套于螺纹拧紧块组。

7.按照权利要求5所述定位杆，其特征在于：定位杆上块组轴向总长度可以根据电堆组装长度设置，单个块组轴向长度范围1mm～1m，块组数量2～2000。

8.按照权利要求2所述定位杆，其特征在于：块组中扇形环块远离圆柱的外壁面轮廓形状可根据电堆定位孔形状设置，即其外壁面可沿轴向设有条状突起或凹槽。

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