CN111430749A - 一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，金属极板的两侧形成包塑边框部，所述包塑边框部处形成包塑边框凸起部，包塑边框凸起部的相对的包塑边框部处形成包塑边框凹槽部，位于最下层的金属极板的包塑边框凹槽部与下端板的下端板凸起部相配合，包塑边框凹槽部套接在下端板凸起部外部，位于最上层的金属极板的包塑边框凸起部与上端板的上端板凹槽部相配合，包塑边框凸起部位于上端板凹槽部内，上下相邻的金属极板之间通过对应的包塑边框凸起部和包塑边框凹槽部相配合，用于相邻金属极板之间的相互定位，上端板和下端板之间设有定位连杆，每一片金属极板的包塑边框部侧边缘都会与定位连杆紧密接触进行锁止。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池金属双极板的技术领域，尤其是一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，特别涉及其机械连接结构。
背景技术
燃料电池利用氢气与氧气进行化学反应进行发电，由于该过程的实际产物只有水，因此其具有无污染、零排放的优点，是今后新能源发展方向之一。金属双极板做为燃料电池关键组件之一，其起到支持、集流、水热管理等作用，同时也为气体反应过程提供密闭的场所。
为保证金属极板在使用过程中氢气腔、空气腔的密封性能，需在极板四周以及进出口位置进行密封处理。金属极板根据不同的结构以及电堆的装配工艺设计不同的密封形式，传统的金属极板密封方式为预置胶条，该方式采用的胶条无定位结构，也不利于设计与端板相互匹配的结构，因此极板在装堆过程中容易存在装配错位情况，并且由于极板间没有相互约束的结构，电池在长时间的使用过程中可能会出现相互错动的问题，导致电池耐用性不好，因此本发明提出了一种用于实现金属双极板精确定位与锁止的结构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，解决燃料电池金属极板装堆过程中的精确定位以及防止极板相互错动的问题，本技术方案克服了现有技术中存在的缺点和不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，包括上端板和下端板，上端板和下端板之间依次叠加有若干金属极板，所述上端板处形成上端板凹槽部，下端板处形成下端板凸起部，金属极板的两侧形成包塑边框部，所述包塑边框部处形成包塑边框凸起部，包塑边框凸起部的相对的包塑边框部处形成包塑边框凹槽部，位于最下层的金属极板的包塑边框凹槽部与下端板的下端板凸起部相配合，包塑边框凹槽部套接在下端板凸起部外部，位于最上层的金属极板的包塑边框凸起部与上端板的上端板凹槽部相配合，包塑边框凸起部位于上端板凹槽部内，上下相邻的金属极板之间通过对应的包塑边框凸起部和包塑边框凹槽部相配合，用于相邻金属极板之间的相互定位，上端板和下端板之间设有定位连杆，上端板和下端板处分别设有用于装配定位连杆端部的安装孔，每一片金属极板的包塑边框部侧边缘都会与定位连杆紧密接触进行锁止。
本发明公开了一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，上端板上设计多个凹槽部与极板包塑结构上的凸起部相互配合进行定位，下端板上设计多个凸起部与极板包塑结构上的凹槽部相互配合进行定位，极板包塑结构上设计突起结构以及凹槽结构实现极板包塑边框与端板的相互定位以及各极板边框的精确定位，为防止极板之间的相互错动，设计了定位连杆结构，该结构上设计相应的楔形结构与包塑边框配合进行锁止。
与现有技术相比，本发明具有以下优点:
1、本发明设计的端板结构上的凹槽结构与极板包塑边框的突起结构相互配合进行极板的定位，该定位方式无需使用定位销、定位块等外部物体，加工制备方便，定位精度较好；
2、本发明设计极板包塑结构具有突起结构以及凹槽结构，包塑结构与端板结构配合实现极板定位，同时极板之间可以通过包塑结构上的突起结构与凹槽结构相互配合实现定位与互锁，保证极板的装配精度；
3、本发明设计的定位连杆结构连接上下端板，连杆上设计相应的楔形结构与极板包塑边框相配合，保证极板在横向上不发生错动，同时定位连杆可以实现上下端板之间的精确定位。
附图说明
图1为本发明第一实施例结构示意图。
图2为本发明第二实施例结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。
本发明公开了一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，为本发明第一实施例，如图1所示，包括上端板1和下端板2，上端板1和下端板2之间依次叠加有若干金属极板5，其特征在于:所述上端板1处形成上端板凹槽部3，下端板2处形成下端板凸起部4，金属极板5的两侧形成包塑边框部6，所述包塑边框部6处形成包塑边框凸起部7，包塑边框凸起部7的相对的包塑边框部6处形成包塑边框凹槽部8，位于最下层的金属极板5的包塑边框凹槽部8与下端板2的下端板凸起部4相配合，包塑边框凹槽部8套接在下端板凸起部4外部，位于最上层的金属极板5的包塑边框凸起部7与上端板1的上端板凹槽部3相配合，包塑边框凸起部7位于上端板凹槽部3内，上下相邻的金属极板5之间通过对应的包塑边框凸起部7和包塑边框凹槽部8相配合，用于相邻金属极板之间的相互定位，上端板1和下端板2之间设有定位连杆9，上端板1和下端板2处分别设有用于装配定位连杆9端部的安装孔，每一片金属极板5的包塑边框部6侧边缘都会与定位连杆9紧密接触进行锁止。将下端板放置在电堆压装机上，将定位连杆插入下端板上的安装孔内，放入第一片金属极板，金属极板上包含包塑边框部，包塑边框部上的包塑边框凹槽部与下端板上的下端板凸起部相配合进行极板的精确定位，下端板凸起部与包塑边框凹槽部均为圆锥形结构，包塑边框部侧面与定位连杆进行平面接触，防止金属极板出现横向错动。之后放入第二片金属极板，该片极板包塑边框上的包塑边框凹槽部与第一片极板上的包塑边框凸起部相互配合完成金属极板之间的相互定位，以此类推最后一片极板上的包塑边框凸起部插入上端板上的上端板凹槽部进行定位，每一片金属极板的包塑边框部侧面都会与定位连杆紧密接触进行锁止，因此该方法可以完成极板的定位与锁止。
本发明公开了一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，为本发明第二实施例，如图2所示，包括上端板1和下端板2，上端板1和下端板2之间依次叠加有若干金属极板5，其特征在于:所述上端板1处形成上端板凹槽部3，下端板2处形成下端板凸起部4，金属极板5的两侧形成包塑边框部6，所述包塑边框部6处形成包塑边框凸起部7，包塑边框凸起部7的相对的包塑边框部6处形成包塑边框凹槽部8，位于最下层的金属极板5的包塑边框凹槽部8与下端板2的下端板凸起部4相配合，包塑边框凹槽部8套接在下端板凸起部4外部，位于最上层的金属极板5的包塑边框凸起部7与上端板1的上端板凹槽部3相配合，包塑边框凸起部7位于上端板凹槽部3内，上下相邻的金属极板5之间通过对应的包塑边框凸起部7和包塑边框凹槽部8相配合，用于相邻金属极板之间的相互定位，上端板1和下端板2之间设有定位连杆9，上端板1和下端板2处分别设有用于装配定位连杆9端部的安装孔，每一片金属极板5的包塑边框部6侧边缘都会与定位连杆9紧密接触进行锁止。所述定位连杆9处开设有与包塑边框部6侧边缘配合的凹槽10，包塑边框部6侧边缘插入凹槽10结构中，用于金属极板5的锁止。
将下端板放置在电堆压装机上，放入第一片金属极板，使下端板的下端板凸起部插入金属极板的包塑边框凹槽部，完成金属极板的精确定位，下端板凸起部与包塑边框凹槽部均为圆锥形结构，定位连杆上对应包塑边框部位置设计有凹槽结构，包塑边框部侧面插入凹槽结构中进行金属极板的锁止，防止金属极板出现横向错动。之后放入第二片金属极板，该片金属极板上包塑边框凹槽部与第一片金属极板上的包塑边框凸起部相互配合完成金属极板之间的相互定位，以此类推最后一片金属极板上的包塑边框凸起部插入上端板上的上端板凹槽部进行定位，每一片金属极板的包塑边框部侧面都会插入定位连杆上的凹槽结构进行锁止，通过此方法实现极板的精确定位与锁止。
在具体实施时，所述定位连杆9为上端板1和下端板2之间的连接直杆，其截面形状可以为方形、圆柱形、三角形、多边形；定位连杆数量为单定位连杆9或多定位连杆9。
在具体实施时，所述凹槽10的槽体结构形状为锥形、圆柱形、方形。
在具体实施时，所述定位连杆9两端分别与上端板1和下端板2的安装孔通过螺栓紧固式或过盈配合式链接。
在具体实施时，所述定位连杆9与金属极板5的包塑边框部6侧边缘接触方式为平板止边定位锁止或锲形配合互锁定位。
在具体实施时，所述包塑边框凸起部7的形状为圆锥形、圆柱形、方柱形、多边形柱、半球形；包塑边框凹槽部8的槽体内腔形状与包塑边框凸起部7的形状相配合。
在具体实施时，所述包塑边框部6边缘形成与定位连杆9配合的槽口结构、凸起结构、平面结构。
本发明涉及的用于实现金属双极板精确定位与锁止的结构包括定位连杆结构、上下端板结构以及极板包塑结构。极板包塑结构是通过注塑工艺使液态塑胶流至极板四周密封区域，塑胶固化后形成包裹极板的边框。由于需要实现包塑结构与端板结构以及包塑结构之间的定位锁止，因此包塑结构上下两面分别设计突起结构与凹槽结构，为便于加工，上下端板都为凹槽结构，使得最后一片极板包塑结构两侧都为突起结构，使下端板可以与之配合，上下端板设计定位连杆的安装孔，定位连杆与极板包塑边框配合进行锁止避免极板相互错动，定位连杆可设计楔形结构与极板包塑边框配合进行定位互锁。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，包括上端板（1）和下端板（2），上端板（1）和下端板（2）之间依次叠加有若干金属极板（5），其特征在于:所述上端板（1）处形成上端板凹槽部（3），下端板（2）处形成下端板凸起部（4），金属极板（5）的两侧形成包塑边框部（6），所述包塑边框部（6）处形成包塑边框凸起部（7），包塑边框凸起部（7）的相对的包塑边框部（6）处形成包塑边框凹槽部（8），位于最下层的金属极板（5）的包塑边框凹槽部（8）与下端板（2）的下端板凸起部（4）相配合，包塑边框凹槽部（8）套接在下端板凸起部（4）外部，位于最上层的金属极板（5）的包塑边框凸起部（7）与上端板（1）的上端板凹槽部（3）相配合，包塑边框凸起部（7）位于上端板凹槽部（3）内，上下相邻的金属极板（5）之间通过对应的包塑边框凸起部（7）和包塑边框凹槽部（8）相配合，用于相邻金属极板之间的相互定位，上端板（1）和下端板（2）之间设有定位连杆（9），上端板（1）和下端板（2）处分别设有用于装配定位连杆（9）端部的安装孔，每一片金属极板（5）的包塑边框部（6）侧边缘都会与定位连杆（9）紧密接触进行锁止。
2.根据权利要求1所述的一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，其特征在于：所述定位连杆（9）处开设有与包塑边框部（6）侧边缘配合的凹槽（10），包塑边框部（6）侧边缘插入凹槽（10）结构中，用于金属极板（5）的锁止。
3.根据权利要求1所述的一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，其特征在于：所述定位连杆（9）为上端板（1）和下端板（2）之间的连接直杆，其截面形状可以为方形、圆柱形、三角形、多边形；定位连杆数量为单定位连杆（9）或多定位连杆（9）。
4.根据权利要求2所述的一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，其特征在于：所述凹槽（10）的槽体结构形状为锥形、圆柱形、方形。
5.根据权利要求1所述的一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，其特征在于：所述定位连杆（9）两端分别与上端板（1）和下端板（2）的安装孔通过螺栓紧固式或过盈配合式链接。
6.根据权利要求1所述的一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，其特征在于：所述定位连杆（9）与金属极板（5）的包塑边框部（6）侧边缘接触方式为平板止边定位锁止或锲形配合互锁定位。
7.根据权利要求1所述的一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，其特征在于：所述包塑边框凸起部（7）的形状为圆锥形、圆柱形、方柱形、多边形柱、半球形；包塑边框凹槽部（8）的槽体内腔形状与包塑边框凸起部（7）的形状相配合。
8.根据权利要求1所述的一种用于实现燃料电池金属双极板精确定位与锁止的结构，其特征在于：所述包塑边框部（6）边缘形成与定位连杆（9）配合的槽口结构、凸起结构、平面结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Jiang Tianhao Inventor after: Bi Feifei Inventor after: Hu Peng Inventor after: Du Xiangyong Inventor after: Lan Shuhuai Inventor before: Jiang Tianhao Inventor before: Bi Feifei Inventor before: Hu Peng Inventor before: Du Xiangyong Inventor before: Peng Linfa Inventor before: Lan Shuhuai |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 201306 factory building 1, No. 1500, cenglin Road, Lingang New District, pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai Applicant after: Shanghai Zhizhen new energy Co.,Ltd. Address before: 201306 factory building 1, no.1500, cenglin Road, Nicheng Town, Pudong New Area, Shanghai Applicant before: SHANGHAI ZHIZHEN NEW ENERGY EQUIPMENT CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant |