CN111628194B - 燃料电池巡检组件、双极板巡检连接结构及巡检系统 - Google Patents

燃料电池巡检组件、双极板巡检连接结构及巡检系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及燃料电池领域，公开一种燃料电池巡检组件、双极板巡检连接结构及巡检系统。燃料电池巡检组件包括巡检端子和包覆于其外的绝缘外壳，绝缘外壳上设有用于与燃料电池的双极板连接的连接部，巡检端子上设有巡检导电部，其中一个连接部上设有使至少部分巡检导电部外露的镂空，外露的巡检导电部能够伸出镂空以抵接于双极板。本发明在连接部上设置镂空使至少部分巡检导电部外露，并使外露的巡检导电部伸出镂空以抵接于双极板，保证巡检导电部与双极板配合时具有良好的导电接触，从而解决燃料电池巡检组件与双极板之间的接触不良问题，提高了燃料电池电压检测的准确性和稳定性。

Description

燃料电池巡检组件、双极板巡检连接结构及巡检系统
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池巡检组件、双极板巡检连接结构及巡检系统。
背景技术
燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置，其是由多片双极板和膜电极经过层叠式装配而成，膜电极在两片双极板之间构成一个单电池，单电池相连构成整个电堆。电堆的电压是影响电池性能的重要因素，因此通常采用燃料电池巡检结构检测每个单电池的电压，以确保整个电堆的安全可靠运行。
目前通常采用燃料电池巡检结构对燃料电池进行电压信号采集，燃料电池巡检结构与燃料电池各个单元之间有效连接对燃料电池的电压检测起着至关重要的作用。采用现有的燃料电池巡检结构对燃料电池进行电压信号采集时，巡检结构与燃料电池的双极板之间存在接触不良的问题，严重影响燃料电池的电压检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料电池巡检组件、双极板巡检连接结构及巡检系统，能够解决采用现有燃料电池巡检组件与燃料电池的双极板之间的接触不良问题，提高对燃料电池进行电压检测时的稳定性和准确性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
燃料电池巡检组件，包括巡检端子和包覆于所述巡检端子外的绝缘外壳，所述绝缘外壳上设有用于与燃料电池的双极板连接的连接部，所述巡检端子上设有巡检导电部，其中一个所述连接部上设有使至少部分所述巡检导电部外露的镂空，外露的所述巡检导电部能够伸出所述镂空以抵接于所述双极板。
作为上述燃料电池巡检组件的一种优选技术方案，所述镂空为贯穿所在所述连接部设置的穿设孔，所述穿设孔的一端设有封堵至少部分所述穿设孔的支撑件，所述支撑件设于所述巡检导电部的另一侧。
作为上述燃料电池巡检组件的一种优选技术方案，所述巡检端子远离所述连接部的一端连接有导线。
本发明还提供了一种燃料电池双极板巡检连接结构，包括双极板及如上所述的燃料电池巡检组件；所述双极板与所述连接部卡接。
作为上述燃料电池双极板巡检连接结构的一种优选技术方案，所述双极板设有一端开口的巡检卡槽，至少一个垂直于所述巡检卡槽深度方向的所述巡检卡槽内壁设有防脱凸台；
至少一个所述连接部上凸设有与所述防脱凸台卡接的弹性防脱卡扣。
作为上述燃料电池双极板巡检连接结构的一种优选技术方案，所述双极板包括阳极板和与其相对设置且形成有所述巡检卡槽的阴极板，所述阳极板面朝所述阴极板的一侧凸设有第一凸台，所述阴极板面朝所述阳极板的一侧凸设有与所述第一凸台正对设置且抵接的第二凸台，以形成所述防脱凸台。
作为上述燃料电池双极板巡检连接结构的一种优选技术方案，至少一个所述防脱凸台沿所述巡检卡槽深度方向的长度小于所述巡检卡槽的深度，所述弹性防脱卡扣插入所述防脱凸台和所述巡检卡槽底壁围成的区域内且抵接于所述防脱凸台。
本发明还提供了一种燃料电池巡检系统，包括巡检外壳，及多个依次层叠设置的如上所述的燃料电池巡检组件；
每个所述燃料电池巡检组件远离所述连接部的一端均被罩设于所述巡检外壳内，每个所述燃料电池巡检组件的所述绝缘外壳均与所述巡检外壳卡接。
作为上述燃料电池巡检系统的一种优选技术方案，所述巡检外壳上设有与所述巡检端子的导线一一对应的压线凸起，所述压线凸起抵接于所述导线的绝缘外层。
作为上述燃料电池巡检系统的一种优选技术方案，每个所述巡检端子的一侧凸设有凸起结构，所述凸起结构抵接于与其相邻的所述燃料电池巡检组件的绝缘外壳。
本发明的有益效果：本发明在连接部上设置镂空使至少部分巡检导电部外露，并使外露的巡检导电部伸出镂空以抵接于双极板，保证巡检导电部与双极板配合时具有良好的导电接触，从而解决燃料电池巡检组件与双极板之间的接触不良问题，提高了燃料电池电压检测的准确性和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的燃料电池巡检组件的结构示意图一；
图2是本发明实施例提供的燃料电池巡检组件的结构示意图二；
图3是本发明实施例提供的燃料电池双极板巡检连接结构的结构示意图；
图4是图3中A处的局部放大示意图；
图5是本发明实施例提供的燃料电池巡检系统的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的燃料电池巡检系统的剖示图一；
图7是本发明实施例提供的燃料电池巡检系统的剖示图二。
图中：
1、巡检端子；11、巡检导电部；12、凸起结构；2、绝缘外壳；21、连接部；22、镂空；23、支撑件；24、弹性防脱卡扣；25、卡凸；3、导线；
4、双极板；41、阳极板；42、阴极板；43、防脱凸台；431、第一凸台；432、第二凸台；44、插槽；
5、巡检外壳；51、卡接孔；52、穿线孔；53、压线凸起。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
如图1至图3所示，本实施例提供了一种燃料电池巡检组件及双极板巡检连接结构，其中，燃料电池巡检组件包括巡检端子1和包覆于巡检端子1外的绝缘外壳2，绝缘外壳2上设有用于与燃料电池的双极板4连接的连接部21，巡检端子1上设有巡检导电部11，其中一个连接部21上设有使至少部分巡检导电部11外露的镂空22，外露的巡检导电部11能够伸出镂空22以抵接于双极板4。其中，巡检端子1为金属导电材料冲压制成的片状结构。
本实施例在连接部21上设置镂空22使至少部分巡检导电部11外露，并使外露的巡检导电部11伸出镂空22以抵接于双极板4，保证巡检导电部11与双极板4配合时具有良好的导电接触，从而解决燃料电池巡检组件与双极板4之间的接触不良问题，提高了燃料电池电压检测的准确性和稳定性。
进一步地，本实施例中，镂空22设置为贯穿所在连接部21设置的穿设孔。由于燃料电池通常具有多个依次层叠设置的双极板4，双极板4与燃料电池巡检组件一一对应设置。为了防止巡检导电部11因相邻两个双极板4之间挤压而发生严重变形导致巡检导电部11与双极板4接触不良，本实施例在穿设孔的一端设置封堵至少部分穿设孔的支撑件23，支撑件23设于巡检导电部11的另一侧。通过支撑件23对巡检导电部11进行支撑，保证巡检导电部11与双极板4之间的良好接触，保证燃料电池电压检测的有效性和准确性。
进一步地，巡检端子1远离连接部21的一端连接有导线3。本实施例中，巡检端子1与导线3焊接固定，保证导线3与巡检端子1连接的稳定性。需要说明的是，导线3可以设置一根，也可以设置两根，具体根据实际使用需求设置即可。
如图2、图3和图4所示，本实施例提供的燃料电池双极板巡检连接结构，包括双极板4及上述的燃料电池巡检组件；双极板4与连接部21卡接。具体地，双极板4设有一端开口的巡检卡槽，至少一个垂直于巡检卡槽深度方向的巡检卡槽内壁设有防脱凸台43；至少一个连接部21上凸设有与防脱凸台43卡接的弹性防脱卡扣24。
更加具体地，双极板4包括阳极板41和与其相对设置的阴极板42，本实施例中，阳极板41和阴极板42均为冲压形成，使阳极板41和阴极板42之间形成有巡检卡槽。其中，阳极板41面朝阴极板42的一侧冲压形成有三个第一凸台431，阴极板42面朝阳极板41的一侧冲压形成有与第一凸台431正对设置的第二凸台432，每个第一凸台431与正对的第二凸台432相互抵接以形成防脱凸台43，并使相邻两个第一凸台431和与其正对的第二凸台432围成一个插槽44，共形成两个插槽44。
本实施例中，连接部21设有两个，分别为第一连接部和第二连接部，其中，第一连接部上设有镂空22，第二连接部上设有弹性防脱卡扣24。
进一步地，至少一个防脱凸台43沿巡检卡槽深度方向的长度小于巡检卡槽的深度，弹性防脱卡扣24插入防脱凸台43和巡检卡槽底壁围成的区域内且抵接于防脱凸台43。将第一连接部插入其中一个插槽44使巡检导电部11伸出镂空22的部分抵接于双极板4，第二连接部插入另一个插槽44，以使弹性防脱卡扣24插入防脱凸台43和巡检卡槽底壁围成的区域内并抵接于防脱凸台43。
通过设置防脱凸台43，不仅可以保证双极板4和巡检端子1之间连接的稳定性，使双极板4和巡检端子1不易产生松动；而且在拆卸或安装燃料电池巡检组件时，只需使用较大拉力或推力即可使双极板4和燃料电池巡检组件分离或卡接，实现双极板4和燃料电池巡检组件之间的快速拆装。
如图5所示，本实施例还提供了一种燃料电池巡检系统，包括多个依次层叠设置的上述燃料电池巡检组件。采用多个燃料电池巡检组件装配在一起，可以大大地减少测试人员的接线工作量，实现多个双极板4电压的测量。
本实施例中，燃料电池巡检系统包括六个依次层叠设置的燃料电池巡检组件。需要说明的是，燃料电池巡检组件的个数并不仅限于六个，还可以是三个、四个、五个、七个或者更多，在此不再一一限定。
进一步地，上述燃料电池巡检系统还包括巡检外壳5，每个燃料电池巡检组件远离连接部21的一端均被罩设于巡检外壳5内，每个燃料电池巡检组件的绝缘外壳2均与巡检外壳5卡接。本实施例中，巡检外壳5为注塑件。
采用卡接的方式将多个燃料电池巡检组件的一端封装在巡检外壳5内，拆装快捷方便，防止燃料电池巡检组件出现松动，保证了每个燃料电池巡检组件的稳定性。
具体地，如图6和图7所示，巡检外壳5上设有卡接孔51，绝缘外壳2上设有与卡接孔51一一对应的卡凸25。本实施例中，每个绝缘外壳2上设有两个卡凸25，两个卡凸25设于绝缘外壳2的相对两侧。于其他实施例中，还可以在巡检外壳5上设置卡凸25，在绝缘外壳2上对应设置卡接孔51。
本实施例中，绝缘外壳2上设有穿线孔52，以将每个巡检端子1的导线3引出至巡检外壳5外。进一步地，如图7所示，巡检外壳5的内壁凸设有与巡检端子1的导线3一一对应的压线凸起53，压线凸起53抵接于导线3的绝缘外层。采用压线凸起53压住对应的导向的绝缘外层，可以防止导向松动。
进一步地，在采用巡检外壳5对燃料电池巡检组件的一端进行封装时，封装后相邻两个燃料电池巡检组件之间存在挤压力。为了保证相邻两个燃料电池巡检组件的稳定性，本实施例在每个巡检端子1的一侧凸设凸起结构12，凸起结构12抵接于与其相邻的燃料电池巡检组件的绝缘外壳2。本实施例中，每个巡检端子1上设有三个凸起结构12。于其他实施例中，每个巡检端子1上凸起结构12的个数并不仅限于三个，还可以是两个、四个或更多，在此不再一一限定。
需要说明的是，设于燃料电池巡检系统最外侧的一个燃料电池巡检组件上的凸起结构12将会抵接于巡检外壳5的内壁。设于燃料电池巡检系统边缘最外侧的一个燃料电池巡检组件上的凸起结构12的高度低于其他燃料电池巡检组件上凸起结构12的高度，保证该燃料电池巡检组件与巡检外壳5连接时的稳定性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (9)

1.燃料电池巡检组件，其特征在于，包括巡检端子(1)和包覆于所述巡检端子(1)外的绝缘外壳(2)，所述绝缘外壳(2)上设有用于与燃料电池的双极板(4)连接的连接部(21)，所述巡检端子(1)上设有巡检导电部(11)，其中一个所述连接部(21)上设有使至少部分所述巡检导电部(11)外露的镂空(22)，外露的所述巡检导电部(11)能够伸出所述镂空(22)以抵接于所述双极板(4)；
所述镂空(22)为贯穿所在所述连接部(21)设置的穿设孔，所述穿设孔的一端设有封堵至少部分所述穿设孔的支撑件(23)，所述支撑件(23)设于所述巡检导电部(11)的另一侧。
2.根据权利要求1所述的燃料电池巡检组件，其特征在于，所述巡检端子(1)远离所述连接部(21)的一端连接有导线(3)。
3.燃料电池双极板巡检连接结构，其特征在于，包括双极板(4)及如权利要求1至2任一项所述的燃料电池巡检组件；所述双极板(4)与所述连接部(21)卡接。
4.根据权利要求3所述的燃料电池双极板巡检连接结构，其特征在于，所述双极板(4)设有一端开口的巡检卡槽，至少一个垂直于所述巡检卡槽深度方向的所述巡检卡槽内壁设有防脱凸台(43)；
至少一个所述连接部(21)上凸设有与所述防脱凸台(43)卡接的弹性防脱卡扣(24)。
5.根据权利要求4所述的燃料电池双极板巡检连接结构，其特征在于，所述双极板(4)包括阳极板(41)和与其相对设置且形成有所述巡检卡槽的阴极板(42)，所述阳极板(41)面朝所述阴极板(42)的一侧凸设有第一凸台(431)，所述阴极板(42)面朝所述阳极板(41)的一侧凸设有与所述第一凸台(431)正对设置且抵接的第二凸台(432)，以形成所述防脱凸台(43)。
6.根据权利要求4所述的燃料电池双极板巡检连接结构，其特征在于，至少一个所述防脱凸台(43)沿所述巡检卡槽深度方向的长度小于所述巡检卡槽的深度，所述弹性防脱卡扣(24)插入所述防脱凸台(43)和所述巡检卡槽底壁围成的区域内且抵接于所述防脱凸台(43)。
7.燃料电池巡检系统，其特征在于，包括巡检外壳(5)，及多个依次层叠设置的如权利要求1至2任一项所述的燃料电池巡检组件；
每个所述燃料电池巡检组件远离所述连接部(21)的一端均被罩设于所述巡检外壳(5)内，每个所述燃料电池巡检组件的所述绝缘外壳(2)均与所述巡检外壳(5)卡接。
8.根据权利要求7所述的燃料电池巡检系统，其特征在于，所述巡检外壳(5)上设有与所述巡检端子(1)的导线(3)一一对应的压线凸起(53)，所述压线凸起(53)抵接于所述导线(3)的绝缘外层。
9.根据权利要求7所述的燃料电池巡检系统，其特征在于，每个所述巡检端子(1)的一侧凸设有凸起结构(12)，所述凸起结构(12)抵接于与其相邻的所述燃料电池巡检组件的绝缘外壳(2)。
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