CN111384423B - 加压组件、燃料电池堆及其第一端板组件、加压框架、组装方法和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃料电池技术领域，公开一种加压组件、燃料电池堆及其第一端板组件、加压框架、组装方法和车辆。加压组件，该加压组件包括支撑杆和连接板，其中，所述连接板包括用于固定安装到燃料电池堆第一端板用于背离燃料电池堆的一侧板面上的连接部，其中，所述支撑杆设置在所述连接板上，并且所述支撑杆上设置有加压体，所述加压体包括用于抵压燃料电池堆施压端板用于朝向燃料电池堆的一侧板面的抵压外表面。该加压组件在应用到燃料电池堆中后，能够对燃料电池堆施加足够均匀的压缩，且易于组装。

Description

加压组件、燃料电池堆及其第一端板组件、加压框架、组装方 法和车辆

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种用于燃料电池堆的加压组件，一种燃料电池堆，一种燃料电池堆第一端板组件，一种燃料电池堆加压框架，一种燃料电池堆组装方法和一种车辆。

背景技术

质子交换膜(PEM)燃料电池采用膜电极组件(MEA)，膜电极组件包括聚合物的电解质膜、设置在电解质膜一侧的阳极和设置在电解质膜另一侧的阴极。膜电极组件夹在一对分离器之间以形成发电燃料电池。而多个燃料电池在一对端板之间沿着从一个端板朝向另一个端板的方向堆叠在一起以形成燃料电池堆。

为了使得多个燃料电池在堆叠方向上具有一定的堆叠压力，现有技术公开一种燃料电池堆压缩系统，该燃料电池堆压缩系统包括可操作地连接到燃料电池堆的第一端的第一不对称板簧，并且还包括可操作地连接到燃料电池的第一端的第二不对称板簧。燃料电池堆压缩系统还包括至少一个可操作地连接到第一不对称板簧并且支撑在燃料电池堆的第二端处的张紧构件。张紧构件压缩第一和第二不对称板簧以向燃料电池堆提供压缩载荷。

但是，这种结构中，张紧构件不能很好地对堆叠的燃料电池提供足够且均衡的压紧力，以很好地满足燃料电池堆的膨胀和收缩需求。

发明内容

有鉴于此，第一方面，本发明旨在提出一种加压组件，该加压组件在应用到燃料电池堆中后，能够对燃料电池堆施加足够均匀的压缩，且易于组装。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种加压组件，该加压组件包括支撑杆和连接板，其中，所述连接板包括用于固定安装到燃料电池堆第一端板用于背离燃料电池堆的一侧板面上的连接部，其中，所述支撑杆设置在所述连接板上，并且所述支撑杆上设置有加压体，所述加压体包括用于抵压燃料电池堆施压端板用于朝向燃料电池堆的一侧板面的抵压外表面。

相对于现有技术，本发明的加压组件在实际使用中，连接板的连接部可以固定安装到燃料电池堆第一端板的背向燃料电池堆的一侧板面上，这样，该燃料电池堆第一端板和燃料电池堆第二端板相对间隔固定设置以在燃料电池堆第一端板和燃料电池堆第二端板之间形成容纳空间，而燃料电池堆施压端板通过加压连接组件与燃料电池堆第二端板连接，燃料电池堆施压端板位于燃料电池堆第一端板的背离燃料电池堆第二端板的一侧，并且加压组件将抵压在燃料电池堆施压端板的朝向燃料电池堆第一端板的一侧板面上，多个燃料电池单体则沿着燃料电池堆第一端板和燃料电池堆第二端板之间的方向依次层叠在容纳空间内，这样，将燃料电池堆施压端板压紧在加压体上，调整加压连接组件的轴向长度，直到加压组件产生所需的压紧力，以使得燃料电池第一端板和燃料电池第二端板之间的多个燃料电池单体被压紧并保持紧密接触。同时，燃料电池堆施压端板通过加压体将向燃料电池堆第一端板的一侧板面施加板面压力，使得燃料电池堆第一端板相对的另一侧板面向燃料电池堆施加压力用以进一步保持多个燃料电池单体之间的紧密接触，以维持燃料电池堆在正常工作过程中由于产生热量从而带来一定缩胀而所需的压紧力。同时，由于连接板的连接部可以固定安装到燃料电池堆第一端板的背向燃料电池堆的一侧板面上，这样，可以避免在燃料电池堆第一端板上形成沿着板面延伸的类似转轴安装孔的开孔结构，从而确保了燃料电池堆第一端板的自身强度，以使得该燃料电池堆第一端板能够对多个燃料电池单体施加足够均衡的压紧力，保证了燃料电池堆工作期间的所需压紧状态。

进一步地，所述加压体能够调整位置以调整所述抵压外表面相对于所述支撑杆的距离。

更进一步地，所述支撑杆能够转动地设置在所述连接板上并能够调整转动位置，所述抵压外表面距离所述支撑杆的中心的距离连续增大以使得所述抵压外表面形成为凸面向外的弧形凸轮面。

另外，所述连接部位于所述连接板的中部，所述连接板的两端分别设置有所述支撑杆，所述支撑杆的两端分别设置有所述加压体。

第二方面，本发明提供一种燃料电池堆第一端板组件，该燃料电池堆第一端板组件包括燃料电池堆第一端板和以上第一方面中任意所述的加压组件，其中，所述连接板的所述连接部固定连接到所述燃料电池堆第一端板的用于背离燃料电池堆的一侧板面上。

这样，如上所述的，由于连接板的连接部可以固定安装到燃料电池堆第一端板的背向燃料电池堆的一侧板面上，这样，可以避免在燃料电池堆第一端板上形成沿着板面延伸的类似转轴安装孔的开孔结构，从而确保了燃料电池堆第一端板的自身强度，以使得该燃料电池堆第一端板在应用到燃料电池堆中时(如上所述的)能够对多个燃料电池单体施加足够均衡的压紧力，保证了燃料电池堆工作期间的所需压紧状态。

进一步地，所述燃料电池堆第一端板用于背离燃料电池堆的一侧板面上设置有多个所述加压组件；和/或，所述燃料电池堆第一端板的至少一侧的外周面上形成有用于容纳燃料电池堆的加压连接组件的通道。

第三方面，本发明提供一种燃料电池堆加压框架，该燃料电池堆加压框架包括加压连接组件、燃料电池堆施压端板、燃料电池堆第二端板和燃料电池堆第一端板组件，其中，所述燃料电池堆第一端板组件包括燃料电池堆第一端板和加压组件，所述加压组件设置在所述燃料电池堆第一端板用于背离燃料电池堆的一侧板面上；所述燃料电池堆第一端板和所述燃料电池堆第二端板能够相对间隔固定设置以在所述燃料电池堆第一端板和所述燃料电池堆第二端板之间形成容纳空间；所述燃料电池堆施压端板通过所述加压连接组件与所述燃料电池堆第二端板连接，所述燃料电池堆施压端板位于所述燃料电池堆第一端板的背离所述燃料电池堆第二端板的一侧，并且所述加压组件能够抵压在所述燃料电池堆施压端板的朝向所述燃料电池堆第一端板的一侧板面上。

这样，和以上第一方面中所述的类似，多个燃料电池单体则可以沿着燃料电池堆第一端板和燃料电池堆第二端板之间的方向依次层叠在容纳空间内，这样，加压连接组件紧固后，燃料电池堆第二端板通过加压连接组件与燃料电池堆施压端板的连接，可以给燃料电池堆施加压力用以保持多个燃料电池单体之间的紧密接触。同时，燃料电池堆施压端板通过加压体将向燃料电池堆第一端板的一侧板面施加板面压力，使得燃料电池堆第一端板相对的另一侧板面向燃料电池堆施加压力用以进一步保持多个燃料电池单体之间的紧密接触，以维持燃料电池堆在正常工作过程中由于产生热量从而带来一定缩胀而所需的压紧力。同时，由于加压组件固定安装到燃料电池堆第一端板的背离燃料电池堆的一侧板面上，这样，可以避免在燃料电池堆第一端板上形成沿着板面延伸的类似转轴安装孔的开孔结构，从而确保了燃料电池堆第一端板的自身强度，以使得该燃料电池堆第一端板能够对多个燃料电池单体施加足够均衡的压紧力，保证了燃料电池堆工作期间的所需压紧状态。

进一步地，所述加压连接组件包括加压绳索、绳索紧固螺杆和紧固螺套，其中，所述加压绳索的一端连接有定位器，所述加压绳索的另一端连接有连接座，所述绳索紧固螺杆通过所述紧固螺套与所述连接座能够轴向调整位置地连接，其中，所述定位器和所述绳索紧固螺杆中的一者连接在所述燃料电池堆施压端板，所述定位器和所述绳索紧固螺杆中的另一者连接在所述燃料电池堆第二端板上。

另外，所述燃料电池堆第一端板组件为以上第二方面中任意所述的燃料电池堆第一端板组件，其中，所述加压体的所述抵压外表面能够抵压在所述燃料电池堆施压端板的朝向所述燃料电池堆第一端板的一侧板面上。

第四方面，本发明提供一种燃料电池堆组装方法，该燃料电池组装方法包括：

提供燃料电池单元，所述燃料电池单元包括外壳和多个燃料电池单体，所述外壳内形成有轴向两端敞开的燃料电池单体安装空间，多个所述燃料电池单体沿着所述外壳的轴向方向依次层叠在所述燃料电池单体安装空间内；

在所述外壳的轴向一端布置燃料电池堆第二端板；

在所述外壳的轴向另一端布置具有加压组件的燃料电池堆第一端板，其所述加压组件固定连接在所述燃料电池堆第一端板背离外壳的一侧板面上，并在所述燃料电池堆第一端板的外侧布置燃料电池堆施压端板；

通过加压连接组件将燃料电池堆施压端板和燃料电池堆第二端板连接；

缩短加压连接组件的轴向长度，以使得加压组件抵压在燃料电池堆施压端板的朝向燃料电池堆第一端板的一侧板面上，以使燃料电池堆第一端板和燃料电池堆第二端板之间层叠的多个燃料电池单体紧密接触。

这样，如上所述的，由于加压组件固定安装到燃料电池堆第一端板的背离外壳的一侧板面上，这样，可以避免在燃料电池堆第一端板上形成沿着板面延伸的类似转轴安装孔的开孔结构，从而确保了燃料电池堆第一端板的自身强度，从而通过该燃料电池堆组装方法得到的燃料电池堆中，该燃料电池堆第一端板能够对多个燃料电池单体施加足够均衡的压紧力，保证了燃料电池堆工作期间的所需压紧状态。

第五方面，本发明提供一种燃料电池堆，所述燃料电池堆包括以上第三方面中任意所述的电池堆加压框架和燃料电池单元，其中，所述燃料电池单元包括外壳和多个燃料电池单体，所述外壳内形成有轴向两端敞开的燃料电池单体安装空间，多个所述燃料电池单体沿着所述外壳的轴向方向依次层叠在所述燃料电池单体安装空间内；其中，所述燃料电池堆第二端板布置在所述外壳的轴向一端，所述燃料电池堆第一端板布置在所述外壳的轴向另一端，所述燃料电池单元位于所述容纳空间内，以使燃料电池堆第一端板和燃料电池堆第二端板之间层叠的多个燃料电池单体紧密加压接触。

或者，

所述燃料电池堆通过以上第四方面中所述的燃料电池堆组装方法组装得到。

这样，如上所述的，该燃料电池堆的整体性能得到显著提升。

第六方面，本发明提供一种车辆，所述车辆设置有以上第五方面中所述的燃料电池堆。这样，该车辆的整体性能得到显著提升。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明具体实施方式所述的一种加压组件的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式所述的一种燃料电池堆第一端板组件的结构示意图；

图3为本发明具体实施方式所述的一种燃料电池堆加压框架的结构示意图；

图4为图3的分解状态图；

图5为图3和图4中的燃料电池堆施压端板的结构示意图；

图6为图3和图4中的加压连接组件的结构示意图；

图7为本发明具体实施方式所述的一种燃料电池堆加压框架中使用的加压连接组件的另一种结构的结构示意图；

图8为本发明具体实施方式所述的一种燃料电池堆结构示意图。

附图标记说明：

1-支撑杆，2-连接板，3-连接部，4-加压体，5-燃料电池堆施压端板，6-抵压外表面，7-燃料电池堆第一端板，8-通道，9-加压连接组件，10-燃料电池堆第二端板，12-加压绳索，13-绳索紧固螺杆，14-紧固螺套，15-连接座，16-定位器，17-安装支耳，18-外壳，19-均厚部，20-厚度渐缩部，21-连接孔，22-侧壁，23-外孔段，24-内孔段，25-阻挡台阶面，131-阻挡部，161-止挡部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

第一方面，参考图1，本发明提供的加压组件包括支撑杆1和连接板2，其中，连接板2包括用于固定安装到燃料电池堆第一端板用于背离燃料电池堆的一侧板面上的连接部3，其中，支撑杆1设置在连接板2上，并且支撑杆1上设置有加压体4，加压体4包括用于抵压燃料电池堆施压端板5用于朝向燃料电池堆的一侧板面的抵压外表面6。这样，如图4所示的，支撑杆1通过连接部3与燃料电池堆第一端板7背离电池堆的板面的连接而设置在燃料电池堆第一端板7背离电池堆的板面上，并且抵压外表面6能够抵压在燃料电池堆施压端板5的朝向燃料电池堆第一端板7的板面上。

该加压组件在实际使用中，如图4所示的，连接板2的连接部3可以固定安装到燃料电池堆第一端板7的背向燃料电池堆的一侧板面上，这样，该燃料电池堆第一端板7和燃料电池堆第二端板10相对间隔固定设置以在燃料电池堆第一端板7和燃料电池堆第二端板10之间形成容纳空间，而燃料电池堆施压端板5通过加压连接组件9与燃料电池堆第二端板10连接，燃料电池堆施压端板5位于燃料电池堆第一端板5的背离燃料电池堆第二端板10的一侧，并且加压组件将抵压在燃料电池堆施压端板5的朝向燃料电池堆第一端板7的一侧板面上，多个燃料电池单体则可以沿着燃料电池堆第一端板7和燃料电池堆第二端板10之间的方向依次层叠在容纳空间内，这样，将燃料电池堆施压端板5压紧在加压体上，调整加压连接组件9的轴向长度，直到加压组件产生所需的压紧力，以使得燃料电池第一端板7和燃料电池第二端板10之间的多个燃料电池单体被压紧并保持紧密接触。同时，燃料电池堆施压端板5通过加压体将向燃料电池堆第一端板7的一侧板面施加板面压力，使得燃料电池堆第一端板7相对的另一侧板面向燃料电池堆施加压力用以进一步保持多个燃料电池单体之间的紧密接触，以维持燃料电池堆在正常工作过程中由于产生热量从而带来一定缩胀而所需的压紧力。同时，由于连接板2的连接部3可以固定安装到燃料电池堆第一端板7的背向燃料电池堆的一侧板面上，这样，可以避免在燃料电池堆第一端板7上形成沿着板面延伸的类似转轴安装孔的开孔结构(该开孔结构用于安装转轴)，从而确保了燃料电池堆第一端板7的自身强度，以使得该燃料电池堆第一端板7能够对多个燃料电池单体施加足够均衡的压紧力，保证了燃料电池堆工作期间的所需压紧状态。

一种实施例中，支撑杆1和连接板2之间固定连接，也就是支撑杆1和连接板2之间的相对位置固定而不能调整，并且加压体4和支撑杆1之间也是固定连接，也就是加压体4和支撑杆1之间的相对位置固定而不能调整。

或者，另一种实施例中，加压体4能够调整位置以调整抵压外表面6相对于支撑杆1的距离，也即是，加压体4能够根据燃料电池堆的加压需求活动到所需位置并在活动到所需位置后保持固定不动，以能够可靠地抵压在燃料电池堆施压端板5的板面上。这样，在装配燃料电池堆时，可以根据所需的加压需求，将加压体4调整到所需位置以使得抵压外表面6处于所需的位置处，以适应不同规格燃料电池堆的加压需求或同一燃料电池堆的不同加压需求，从而在燃料电池堆组装完毕后能够以所需的加压力抵压在燃料电池堆施压端板5的板面上。

当然，加压体4能够调整位置可以通过多种方式来实现，比如，一种方式中，加压体4能够相对于支撑板1调整位置，比如，加压体4在移动或转动到所需位置后保持固定不动，例如，加压体4转动地设置在支撑杆1上，并在转动到所需位置后保持固定不动，此时，加压体4的抵压外表面6距离支撑杆1的中心的距离连续增大以使得抵压外表面6形成为凸面向外的弧形凸轮面。或者，又比如，加压体4可以为强度足够的弹簧，该弹簧的一端套装在支撑杆1上，另一端则用于抵压燃料电池堆施压端板5的板面，此时，通过加压连接组件9调整燃料电池堆施压端板5相对于燃料电池堆第二端板10的距离时，弹簧的另一端则在燃料电池堆施压端板5的压力下能够相对于支撑杆1轴向调整位置，燃料电池堆施压端板5调整到所需位置后将使得该弹簧在所需位置处保持不动。

或者，另一种方式中，支撑杆1能够转动地设置在连接板2上并能够调整转动位置，也就是，支撑杆转动到所需位置后将保持不动，比如通过支撑杆1和连接板2之间的锁紧结构锁死，锁紧结构可以为形成在连接板2上的支撑杆容纳孔的孔壁上的锁紧孔和配合在锁紧孔内的锁紧螺柱，支撑杆1转动地设置在支撑杆容纳孔内，拧紧锁紧螺柱，使得锁紧螺柱的前端面抵压在支撑杆1的外周面上从而将支撑杆1锁定，以防止其转动，当锁紧螺柱松开后，支撑杆1则能够转动调整到下一所需位置，而抵压外表面6距离支撑杆1的中心的距离连续增大以使得抵压外表面6形成为凸面向外的弧形凸轮面。这样，在组装燃料电池堆前，可以根据燃料电池堆所需的加压力以及燃料电池堆施压端板5和燃料电池堆第一端板7之间的距离来转动支撑杆1，使得抵压弧形凸轮面的相应部位处于抵压燃料电池堆施压端板5的位置处，以满足不同规格的燃料电池堆或同一燃料电池堆不同压紧力的组装需求，提升了该加压组件适用的广泛性。

另外，如图1所示的，一种实施例中，连接部3位于连接板2的中部，连接板2的两端分别设置有支撑杆1，支撑杆1的两端分别设置有加压体4，这样，至少有四个加压体4用来抵压燃料电池堆施压端板5，从而提升了燃料电池堆施压端板5通过加压组件向燃料电池第一端板7施加压力的受力点和均衡性。

当然，连接部3可以焊接到燃料电池堆第一端板7的板面上，或者通过螺栓或螺钉固定连接到燃料电池堆第一端板7的板面上，或者与燃料电池堆第一端板7的板面上的卡接结构固定卡接。

支撑杆1可以作为扭杆，并为弹簧钢材质，而连接板2则可以为普通钢或弹簧钢材质。

第二方面，本发明提供一种燃料电池堆第一端板组件，参考图1和图2，该燃料电池第一端板组件包括燃料电池堆第一端板7和以上第一方面中任意所述的加压组件，其中，连接板2的连接部3固定连接到燃料电池堆第一端板7的用于背离燃料电池堆的一侧板面上。

这样，如上的，由于连接板2的连接部3可以固定安装到燃料电池堆第一端板7的背向燃料电池堆的一侧板面上，这样，可以避免在燃料电池堆第一端板7上形成沿着板面延伸的类似转轴安装孔的开孔结构，从而确保了燃料电池堆第一端板7的自身强度，以使得该燃料电池堆第一端板7在应用到燃料电池堆中时如上的能够对多个燃料电池单体施加足够均衡的压紧力，保证了燃料电池堆工作期间的所需压紧状态。

另外，连接部3还可以与燃料电池堆第一端板7一体成型，比如燃料电池堆第一端板7的板面上伸出有连接板2，比如通过3D打印或者注塑或者铸造或者机加工以在燃料电池堆第一端板7的板面上伸出连接板2。

另外，为了使燃料电池堆施压端板5向燃料电池堆第一端板7施加更均衡足够的压紧力，优选地，燃料电池堆第一端板7用于背离燃料电池堆的一侧板面上设置有多个加压组件，如图2所示的，燃料电池堆第一端板7设置有两个以上第一方面中任意所述的加压组件，该两个加压组件在燃料电池堆第一端板7的长度方向上间隔布置；和/或，燃料电池堆第一端板7的至少一侧的外周面上形成有用于容纳燃料电池堆的加压连接组件的通道8，这样，该燃料电池堆第一端板7应用到燃料电池堆中后，由于燃料电池堆施压端板5和燃料电池堆第二端板10之间的加压连接组件9可以位于该通道8内而被支撑，从而提升加压连接组件9在燃料电池堆施压端板5和燃料电池堆第二端板10之间连接的可靠性和稳定性。

第三方面，本发明提供一种燃料电池堆加压框架，参考图3和图4，该燃料电池堆加压框架包括加压连接组件9、燃料电池堆施压端板5、燃料电池堆第二端板10和燃料电池堆第一端板组件，其中，燃料电池堆第一端板组件包括燃料电池堆第一端板7和加压组件，加压组件设置在燃料电池堆第一端板7用于背离燃料电池堆的一侧板面上；燃料电池堆第一端板7和燃料电池堆第二端板10能够相对间隔固定设置以在燃料电池堆第一端板7和燃料电池堆第二端板10之间形成容纳空间；燃料电池堆施压端板5通过加压连接组件9与燃料电池堆第二端板10连接，燃料电池堆施压端板5位于燃料电池堆第一端板7的背离燃料电池堆第二端板10的一侧，并且加压组件能够抵压在燃料电池堆施压端板5的朝向燃料电池堆第一端板7的一侧板面上。

这样，和以上第一方面中的类似，多个燃料电池单体则可以沿着燃料电池堆第一端板7和燃料电池堆第二端板10之间的方向依次层叠在容纳空间内，这样，加压连接组件9紧固后，燃料电池堆第二端板10通过加压连接组件9与燃料电池堆施压端板5的连接，可以给燃料电池堆施加压力用以保持多个燃料电池单体之间的紧密接触。同时，燃料电池堆施压端板5通过加压体将向燃料电池堆第一端板7的一侧板面施加板面压力，使得燃料电池堆第一端板7相对的另一侧板面向燃料电池堆施加压力用以进一步保持多个燃料电池单体之间的紧密接触，以维持燃料电池堆在正常工作过程中由于产生热量从而带来一定缩胀而所需的压紧力。同时，由于加压组件固定安装到燃料电池堆第一端板7的背离燃料电池堆的一侧板面上，这样，可以避免在燃料电池堆第一端板7上形成沿着板面延伸的类似转轴安装孔的开孔结构，从而确保了燃料电池堆第一端板7的自身强度，以使得该燃料电池堆第一端板7能够对多个燃料电池单体施加足够均衡的压紧力，保证了燃料电池堆工作期间的所需压紧状态。

加压连接组件9可以调整其轴向长度，这样，可以根据需要压紧的燃料电池单元的数量来相应地调整其轴向长度，因此，其便于组装并可灵活调节燃料电池堆的长度(或燃料电池堆的层叠的单电池数量)。

该燃料电池堆加压框架中，加压连接组件9可以具有多种结构形式，比如，一种结构形式中，加压连接组件9可以包括连接杆和紧固螺母，该连接杆的两端分别形成有轴向延伸的螺纹段，这样，该连接杆两端的螺纹段可以分别穿过燃料电池堆施压端板5和燃料电池堆第二端板10并与其两端的紧固螺母连接，从而实现燃料电池堆施压端板5和燃料电池堆第二端板10之间的连接定位，当然，可以旋转紧固螺母，以调整燃料电池堆施压端板5和燃料电池堆第二端板10之间的连接压紧程度。

或者，另一种结构形式中，如图4和图6或者图7所示的，加压连接组件9包括加压绳索12、绳索紧固螺杆13和紧固螺套14，其中，加压绳索12的一端连接有定位器16，加压绳索12的另一端连接有连接座15，绳索紧固螺杆13通过紧固螺套14与连接座15能够轴向调整位置地连接，其中，定位器16和绳索紧固螺杆13中的一者连接在燃料电池堆施压端板5，定位器16和绳索紧固螺杆13中的另一者连接在燃料电池堆第二端板10上。比如，在图3和图6以及图8所示的实施例中，绳索紧固螺杆13上的阻挡部131可以连接在燃料电池堆施压端板5上的定位孔中，而定位器16上的止挡部161则可以连接在燃料电池堆第二端板上的定位孔中。或者，在图7所示的实施例中，绳索紧固螺杆13上的阻挡部131可以连接在燃料电池堆施压端板5上的定位孔中，而定位器16比如定位凸缘则可以连接在燃料电池堆第二端板上的定位孔中。这样，可以转动紧固螺套14，从而调整绳索紧固螺杆13与连接座15之间的相对轴向位置，从而调整该加压连接组件9的轴向长度，以通过燃料电池堆施压端板5、燃料电池堆第一端板7和燃料电池堆第二端板10向燃料电池堆第一端板7和燃料电池堆第二端板10之间的层叠的燃料电池单元施加压紧力以保持压紧状态。

加压绳索可以为钢丝绳，或者可以为合成纤维缆绳，比如凯夫拉绳索或者飞机缆索。

另外，紧固螺套14可以具有多种结构形式，比如，紧固螺套14可以为内螺纹连接套，或者为支撑螺母。

另外，在该燃料电池堆加压框架中，燃料电池堆第一端板组件可以具有多种形式，比如一种形式中，燃料电池堆第一端板组件包括燃料电池堆第一端板和作为加压组件的弹簧，其中，一个或多个弹簧的一端固定连接在燃料电池堆第一端板的板面上；或者，另一种形式中，该燃料电池堆第一端板组件为以上第二方面中任意所述的燃料电池堆第一端板组件，比如图4中所示的一种示例性结构，其中，加压体4的抵压外表面6能够抵压在燃料电池堆施压端板5的朝向燃料电池堆第一端板7的一侧板面上。

此外，加压连接组件9的一端可以焊接在燃料电池堆施压端板5的朝向燃料电池堆第一端板7的内侧板面上，或者，如图4和图5所示的，在燃料电池堆施压端板5的一种结构中，为了便于加压连接组件9的拆装连接，燃料电池堆施压端板5的板体的至少相对的边缘处分别形成有用于供燃料电池堆的加压连接组件的加压连接撑杆穿过的定位孔。这样，通过定位孔，能够提升加压连接组件9连接的可靠性和稳定性。

当然，该定位孔可以为等径延伸的直通孔，或者，如图5所示的，定位孔包括同轴线布置的用于背离燃料电池堆的外孔段23和用于朝向燃料电池堆的内孔段24，其中，内孔段24的孔径小于外孔段23的孔径以在外孔段23和内孔段24的连接处形成阻挡台阶面25。这样，如图3和图8所示的，加压连接组件9在连接时，加压连接组件9一端的定位件比如阻挡部131可以容纳在外孔段23内并抵接在阻挡台阶面25上而轴向限位，同时容纳在外孔段23内的阻挡部131并不凸出于板体的外板面。

相应地，燃料电池堆第二端板10上也可以形成这样的定位孔，以便于加压连接组件9另一端的定位件比如止挡部161位于该定位孔内。

另外，定位孔可以形成在板体的靠近边缘的边沿处，使得定位孔形成为闭环孔。或者，如图5所示的，定位孔在板体的外周面上形成有开口，其中，开口的宽度小于定位孔的直径，以防止容纳在定位孔内的加压连接组件的加压连接杆从该开口处脱出，而形成该开口则能够进一步降低板体的重量。

此外，为了遮挡燃料电池堆施压端板5与燃料电池堆第一端板7之间的空间，优选地，如图5所示的，燃料电池堆施压端板5包括形成在板体的四周边沿处并在板体的用于朝向燃料电池堆一侧延伸的侧壁22，板体和侧壁22围成容纳腔，这样，侧壁22将遮挡该空间。进一步地，如图5所示的，开口沿着上下侧壁22轴向延伸。

优选地，相对的一对侧壁22的轴向长度小于相对的另一对侧壁22的轴向长度。这样，如图2、图4、图5和图8所示的，轴向长度较长的一对侧壁22搭接在燃料电池堆第一端板7的上下表面，从而进一步提升燃料电池堆施压端板5连接的稳定性。而轴向长度较小的一对侧壁22则与燃料电池堆第一端板7的一侧板面上的两个竖向挡板配合，以调整燃料电池堆施压端板的轴向移动距离，并从侧面遮挡该空间。

此外，为了便于燃料电池堆固定安装到安装基础上，如图5和图8所示的，燃料电池堆施压端板5背离燃料电池堆第一端板7的板面上一体成型有安装支耳17，这样，由于安装支耳3和燃料电池堆施压端板5的板体一体成型连接，这样，可以使得燃料电池堆施压端板5采用小的厚度以减轻重量，同时，可以避免在板体上开设像现有技术那样的螺栓孔并避免使用将安装支耳17连接到板体的螺栓，从而确保了薄的燃料电池堆施压端板5的自身强度，同时，安装支耳17和板体的一体成型连接位置处还可以提升薄的燃料电池堆施压端板5的该位置处的强度，这样，该燃料电池堆施压端板5的厚度薄，自身强度够，并且结构简单，成本低。

当然，燃料电池堆第二端板10背离燃料电池堆第一端板7的板面上也可以一体形成有该安装支耳17。

当然，安装支耳17和板体的一体成型连接可以通过多种方式来实现，比如，可以通过3D打印技术来一体成型，或者可以通过一体注塑来一体成型，或者可以通过铸造来一体成型。但不论采用哪种方式，只要能够确保安装支耳17和板体一体成型连接即可。

另外，板体上的安装支耳17可以具有一个，或者安装支耳17为间隔布置的多个，比如两个或三个或其他更多个，以进一步提升使用该燃料电池堆施压端板和燃料电池堆第二端板10的燃料电池堆固定安装在安装基础上的可靠性和稳定性。

当然，多个安装支耳17的布置方式可以具有多种，其可以根据燃料电池堆与安装基础之间的具体安装结构来确定，比如，如图5和图8所示的，安装支耳17为两个并且沿着同一安装水平面平齐地间隔布置。或者，可选择地，安装支耳17可以为两个，并在燃料电池堆的高度方向上上下对齐布置或者错开布置。

安装支耳17可以设置在板体的任何位置处，比如，在板体的高度方向上，安装支耳17靠近板体的下边缘布置。

另外，安装支耳可以焊接或者可拆卸地连接到安装基础上，比如，一种实施例中，如图5所示的，安装支耳17上形成有连接孔21，这样，可以通过穿过连接孔21并连接到安装基础上的螺纹连接件比如螺栓或螺柱而将安装支耳17固定连接到安装基础上。当然，连接孔21的数量可以选择，比如，可以为一个或间隔布置的多个。

另外，安装支耳自身的结构可以具有多种，比如，安装支耳17为等厚的安装支耳，或者，如图5所示的，安装支耳17包括以下至少一种情形：情形一：安装支耳17包括厚度渐缩部20和均厚部19，其中，厚度渐缩部20的厚度大端与板体的一侧板面连接，均厚部19连接在厚度渐缩部20的厚度小端并与该厚度小端具有相同的厚度，均厚部19上形成有连接孔21；这样，厚度渐缩部20的厚度大端可以确保其与板体的连接处的强度，同时，均厚部19在确保自身连接强度的同时能够有效地降低安装支耳的自身重量；情形二：安装支耳的宽度在远离板体的方向上渐缩，安装支耳远离板体的前端部上形成有连接孔21，这样，安装支耳在确保其与板体的连接处的强度的同时可以有效地降低安装支耳的自身重量；情形三：安装支耳的远离板体的前端部形成为具有外凸弧形周面的外凸弧形部，安装支耳上的连接孔21的至少一部分形成在外凸弧形部上。这样，可以有效地降低安装支耳的自身重量。

比如，如图5所示，安装支耳的宽度在远离板体的方向上逐渐减小，安装支耳的厚度在远离板体的方向上渐缩以包括厚度渐缩部和均厚部，均厚部的前端形成为弧形部，而连接孔形成在均厚部上并且连接孔的至少一部分形成在弧形部上。

第四方面，本发明提供一种燃料电池堆组装方法，该燃料电池堆组装方法包括：

提供燃料电池单元，燃料电池单元包括外壳和多个燃料电池单体，外壳内形成有轴向两端敞开的燃料电池单体安装空间，多个燃料电池单体沿着外壳的轴向方向依次层叠在燃料电池单体安装空间内；

在外壳的轴向一端布置燃料电池堆第二端板；

在外壳的轴向另一端布置具有加压组件的燃料电池堆第一端板，其加压组件固定连接在燃料电池堆第一端板背离外壳的一侧板面上，并在燃料电池堆第一端板的外侧布置燃料电池堆施压端板；

通过加压连接组件将燃料电池堆施压端板和燃料电池堆第二端板连接；

缩短加压连接组件的轴向长度，以使得加压组件抵压在燃料电池堆施压端板的朝向燃料电池堆第一端板的一侧板面上，以使燃料电池堆第一端板和燃料电池堆第二端板之间层叠的多个燃料电池单体紧密接触。

这样，如上的，由于加压组件固定安装到燃料电池堆第一端板的背离外壳的一侧板面上，这样，可以避免在燃料电池堆第一端板上形成沿着板面延伸的类似转轴安装孔的开孔结构，从而确保了燃料电池堆第一端板的自身强度，从而通过该燃料电池堆组装方法得到的燃料电池堆中，该燃料电池堆第一端板能够对多个燃料电池单体施加足够均衡的压紧力，保证了燃料电池堆工作期间的所需压紧状态。

第五方面，本发明提供一种燃料电池堆，参考图8，该燃料电池堆包括以上第三方面中任意所述的电池堆加压框架和燃料电池单元，其中，燃料电池单元包括外壳18和多个燃料电池单体(图中未示出)，外壳18内形成有轴向两端敞开的燃料电池单体安装空间，多个燃料电池单体沿着外壳的轴向方向依次层叠在燃料电池单体安装空间内；其中，燃料电池堆第二端板10布置在外壳18的轴向一端，燃料电池堆第一端板7布置在外壳18的轴向另一端，燃料电池单元位于容纳空间内，以使燃料电池堆第一端板7和燃料电池堆第二端板10之间层叠的多个燃料电池单体紧密加压接触。或者，该燃料电池堆通过以上第四方面中所述的燃料电池堆组装方法组装得到。

这样，如上的，该燃料电池堆的整体性能得到显著提升。

最后，第六方面，本发明提供一种车辆，该车辆设置有以上第五方面所述的燃料电池堆。这样，该车辆的整体性能得到显著提升。

燃料电池堆可以通过任何结构固定安装在车辆的安装基础比如车辆横梁上，比如，安装支耳的下表面和板体的下边沿之间的距离与车辆的安装基础上的支撑体的高度相适配。这样，该距离可以匹配安装基础的支撑体，以使得燃料电池堆能够更稳定可靠地固定安装。

比如，一种实施例中，车辆的安装基础包括燃料电池堆安装面，燃料电池堆安装面上设置有间隔布置的安装凸起，燃料电池堆设置在燃料电池堆安装面上并位于间隔布置的安装凸起之间，其中，安装支耳搭接在安装凸起上并固定连接于安装凸起。这样，通过安装凸起和燃料电池堆安装面的限位，可以实现燃料电池堆稳定可靠的安装固定。

以上仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种加压组件，其特征在于，包括支撑杆(1)和连接板(2)，其中，所述连接板(2)包括用于固定安装到燃料电池堆第一端板用于背离燃料电池堆的一侧板面上的连接部(3)，其中，所述支撑杆(1)设置在所述连接板(2)上，并且所述支撑杆(1)上设置有加压体(4)，所述加压体(4)包括用于抵压燃料电池堆施压端板(5)用于朝向燃料电池堆的一侧板面的抵压外表面(6)。

2.根据权利要求1所述的加压组件，其特征在于，所述加压体(4)能够调整位置以调整所述抵压外表面(6)相对于所述支撑杆(1)的距离。

3.根据权利要求2所述的加压组件，其特征在于，所述支撑杆(1)能够转动地设置在所述连接板(2)上并能够调整转动位置，所述抵压外表面(6)距离所述支撑杆(1)的中心的距离连续增大以使得所述抵压外表面(6)形成为凸面向外的弧形凸轮面。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的加压组件，其特征在于，所述连接部(3)位于所述连接板(2)的中部，所述连接板(2)的两端分别设置有所述支撑杆(1)，所述支撑杆(1)的两端分别设置有所述加压体(4)。

5.一种燃料电池堆第一端板组件，其特征在于，包括燃料电池堆第一端板(7)和根据权利要求1-4中任意一项所述的加压组件，其中，所述连接板(2)的所述连接部(3)固定连接到所述燃料电池堆第一端板(7)的用于背离燃料电池堆的一侧板面上。

6.根据权利要求5所述的燃料电池堆第一端板组件，其特征在于，所述燃料电池堆第一端板(7)用于背离燃料电池堆的一侧板面上设置有多个所述加压组件；

和/或，

所述燃料电池堆第一端板(7)的至少一侧的外周面上形成有用于容纳燃料电池堆的加压连接组件的通道(8)。

7.一种燃料电池堆加压框架，其特征在于，包括加压连接组件(9)、燃料电池堆施压端板(5)、燃料电池堆第二端板(10)和燃料电池堆第一端板组件，其中，

所述燃料电池堆第一端板组件包括燃料电池堆第一端板(7)和加压组件，所述加压组件设置在所述燃料电池堆第一端板(7)用于背离燃料电池堆的一侧板面上；

所述燃料电池堆第一端板(7)和所述燃料电池堆第二端板(10)能够相对间隔固定设置以在所述燃料电池堆第一端板(7)和所述燃料电池堆第二端板(10)之间形成容纳空间；

所述燃料电池堆施压端板(5)通过所述加压连接组件(9)与所述燃料电池堆第二端板(10)连接，所述燃料电池堆施压端板(5)位于所述燃料电池堆第一端板(7)的背离所述燃料电池堆第二端板(10)的一侧，并且所述加压组件能够抵压在所述燃料电池堆施压端板(5)的朝向所述燃料电池堆第一端板(7)的一侧板面上。

8.根据权利要求7所述的燃料电池堆加压框架，其特征在于，所述加压连接组件(9)包括加压绳索(12)、绳索紧固螺杆(13)和紧固螺套(14)，其中，所述加压绳索(12)的一端连接有定位器(16)，所述加压绳索(12)的另一端连接有连接座(15)，所述绳索紧固螺杆(13)通过所述紧固螺套 (14)与所述连接座(15)能够轴向调整位置地连接，其中，所述定位器(16)和所述绳索紧固螺杆(13)中的一者连接在所述燃料电池堆施压端板(5)，所述定位器(16)和所述绳索紧固螺杆(13)中的另一者连接在所述燃料电池堆第二端板(10)上。

9.根据权利要求7或8所述的燃料电池堆加压框架，其特征在于，所述燃料电池堆第一端板组件为根据权利要求5或6所述的燃料电池堆第一端板组件，其中，所述加压体(4)的所述抵压外表面(6)能够抵压在所述燃料电池堆施压端板(5)的朝向所述燃料电池堆第一端板(7)的一侧板面上。

10.一种燃料电池堆组装方法，其特征在于，包括：

提供燃料电池单元，所述燃料电池单元包括外壳和多个燃料电池单体，所述外壳内形成有轴向两端敞开的燃料电池单体安装空间，多个所述燃料电池单体沿着所述外壳的轴向方向依次层叠在所述燃料电池单体安装空间内；

在所述外壳的轴向一端布置燃料电池堆第二端板；

在所述外壳的轴向另一端布置具有加压组件的燃料电池堆第一端板，其所述加压组件固定连接在所述燃料电池堆第一端板背离外壳的一侧板面上，并在所述燃料电池堆第一端板的外侧布置燃料电池堆施压端板；

通过加压连接组件将燃料电池堆施压端板和燃料电池堆第二端板连接；

缩短加压连接组件的轴向长度，以使得加压组件抵压在燃料电池堆施压端板的朝向燃料电池堆第一端板的一侧板面上，以使燃料电池堆第一端板和燃料电池堆第二端板之间层叠的多个燃料电池单体紧密接触。

11.一种燃料电池堆，其特征在于，所述燃料电池堆包括根据权利要求7-9中任意一项所述的电池堆加压框架和燃料电池单元，其中，所述燃料电池单元包括外壳和多个燃料电池单体，所述外壳内形成有轴向两端敞开的燃料电池单体安装空间，多个所述燃料电池单体沿着所述外壳的轴向方向依次层叠在所述燃料电池单体安装空间内；其中，所述燃料电池堆第二端板(10)布置在所述外壳的轴向一端，所述燃料电池堆第一端板(7)布置在所述外壳的轴向另一端，所述燃料电池单元位于所述容纳空间内，以使燃料电池堆第一端板和燃料电池堆第二端板之间层叠的多个燃料电池单体紧密加压接触;

或者，

所述燃料电池堆通过根据权利要求10所述的燃料电池堆组装方法组装得到。

12.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有根据权利要求11所述的燃料电池堆。

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