CN111682246A - 双极板与巡检系统的连接结构和双极板的巡检插口结构 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种双极板与巡检系统的连接结构和双极板的巡检插口结构,涉及燃料电池技术领域。所述连接结构包括卡扣部和接头部,其中,卡扣部包括相对设置的第一表面和第二表面,所述第一表面上开设有多个接头插口,所述第二表面上开设有电连接凹槽,所述接头插口与所述电连接凹槽连通,所述电连接凹槽用于插入巡检系统的巡检线。多个所述接头部分别一一对应地插入所述接头插口,所述接头部用于与双极板电连接。该连接结构能够一次性与多片双极板同时实现连接,并且连接方便,提高电压检测的效率。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域,具体而言,涉及一种双极板与巡检系统的连接结构和双极板的巡检插口结构。
背景技术
燃料电池是一种以氢气为燃料,以氧气或空气为氧化剂,通过电化学反应将化学能直接转化为电能的发电装置,其能量转化率高,反应产物为水,可直接排出或循环利用,对环境友好,故被认为是目前最具潜能的发电装置之一。
燃料电池堆,简称电堆,是根据功率需求,将若干节单电池串联而成。其中,双极板作为电堆的关键零部件,不仅为反应气体和冷却液提供流动通道,使流体均匀分配,还起到隔离各节单电池和支撑单电池和电堆的作用。为确保电堆运行的安全性和稳定性,需要通过巡检系统对每节单电池的电压进行检测,因此,巡检系统与双极板的良好连接是电压检测的前提。
在双极板与巡检系统的连接方式中,一种是采用焊接的方式将双极板与连接巡检系统的引线相连,但由于金属双极板很薄且极板之间间距较小,焊接工具很难进入,且焊点小易造成虚焊,焊点大易造成极板之间短路。另一种方法是将巡检系统的接线端子插入设置在双极板巡检口中,以实现连接,该方法相比之下操作方便,且当电堆需要重新拆装时,利于巡检装置的拆除和重新安装,但该方法需要逐个连接巡检系统的接线端子与双极板的巡检口,工作量较大,且一对一单个连接有时会出现错接、连接松动、插拔困难等问题。
因此,设计一种双极板与巡检系统的连接结构,能够一次性与多片双极板同时实现连接,并且连接牢固、插拔方便,以提高电堆单电池电压的检测效率和可靠性,是目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种双极板与巡检系统的连接结构和双极板的巡检插口结构,其能够一次性与多片双极板同时实现连接,并且连接牢固,插拔方便,提高电堆单片电压的检测效率和可靠性。
本发明的实施例可以这样实现:
第一方面,本发明实施例提供一种双极板与巡检系统的连接结构,连接结构包括:
卡扣部,包括相对设置的第一表面和第二表面,第一表面上开设有多个接头插口,第二表面上开设有电连接凹槽,接头插口与电连接凹槽连通,电连接凹槽用于插入巡检系统的巡检线;
接头部,多个接头部分别一一对应地插入接头插口,接头部用于与双极板电连接。
这样,采用本实施例中的一个连接结构可以与多片双极板同时实现连接,连接结构也便于作为一个整体从电堆上取下,整个连接结构插拔方便,可实现多次插拔;接头部利于其与燃料电池堆各单电池的双极板之间的紧密接触;该连接结构对极板材料无特殊限定,且整体结构简单,易于加工。
在可选的实施方式中,接头插口按两纵排的形式分布,每纵排中接头插口间隔均匀分布,两纵排之间的接头插口交替排列。
这样,由于双极板的厚度较薄,常规的巡检插头单排排列时,巡检插头的间距很近,接触稍有不当就可能造成短路。本实施例中,双排接头插口交错连接的方式增大了相邻插头之间的间距,降低了双极板短路的风险。
在可选的实施方式中,每纵排中相邻两个接头插口之间的间距D等于两个单电池的厚度,两纵排之间的间距d等于双极板上两个巡检插口的间距。
在可选的实施方式中,电连接凹槽的数量为两个,电连接凹槽的延伸方向垂直于接头插口的延伸方向,每个电连接凹槽与一纵排的接头插口均连通。
在可选的实施方式中,接头插口的长度L1大于电连接凹槽的宽度L2。
在可选的实施方式中,接头部包括:
基体部,插入接头插口,用于与巡检系统的巡检线电连接;
折弯部,连接在基体部上,用于同基体部一起与双极板电连接。
在可选的实施方式中,折弯部的一端连接在基体部的一端,折弯部的另一端向靠近基体部的另一端的方向延伸,折弯部与基体部的厚度之和等于双极板上巡检插口的腔室高度。
在可选的实施方式中,连接结构还包括:
连接部,连接于卡扣部,连接部用于与双极板上的连接凹槽卡接。
这样,利用连接部与双极板上的连接凹槽卡接,使连接结构更不易从双极板上脱落,具有很高的抗振能力。
在可选的实施方式中,连接部包括:
连接臂,连接在卡扣部上;
凸起部,连接在连接臂上,凸起部用于插入双极板上的连接凹槽、并卡持在连接凹槽的内壁上。
在可选的实施方式中,连接臂的延伸方向垂直于卡扣部的第一表面,凸起部的延伸方向与连接臂的延伸方向成预设角度。
第二方面,本发明实施例提供一种双极板的巡检插口结构,巡检插口结构包括:
形成在双极板上的巡检插口,巡检插口用于与前述实施方式中任一项的双极板与巡检系统的连接结构的接头部配合。
在可选的实施方式中,巡检插口结构包括:
形成在双极板上的连接凹槽,连接凹槽用于与连接结构卡接。
这样,双极板与连接结构进行巡检连接的方式操作简单、快捷,连接紧密,可多次插拔,当燃料电池堆需要重新拆装时,直接轻按连接结构的连接臂,将其从双极板的连接凹槽拔出即可。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的双极板与巡检系统的连接结构的示意图;
图2为图1中卡扣部和连接部的仰视图;
图3为图1中卡扣部和连接部的俯视图;
图4为图1中接头部的结构示意图;
图5为本发明第一实施例提供的双极板的示意图;
图6为图5中局部A的放大图;
图7为双极板上巡检插口结构的侧视图;
图8为本发明第二实施例提供的双极板与巡检系统的连接结构的示意图;
图9为图8中卡扣部的仰视图;
图10为本发明第二实施例提供的双极板的示意图。
图标:100-连接结构;110-卡扣部;111-第一表面;112-第二表面;113-接头插口;114-电连接凹槽;120-接头部;121-基体部;122-折弯部;130-连接部;131-连接臂;132-凸起部;200-双极板;210-巡检插口;220-连接凹槽;230-巡检插口结构。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
在双极板与巡检系统的连接方式中,一种是采用焊接的方式将双极板与连接巡检系统的引线相连,但由于金属双极板很薄且极板之间间距较小,焊接工具很难进入,且焊点小容易造成虚焊,焊点大容易造成极板之间短路。另一种方法是将巡检系统的接线端子插入设置在双极板巡检口中,以实现连接,该方法相比之下操作方便,且当电堆需要重新拆装时,利于巡检装置的拆除和重新安装,但该方法需要一个个地连接巡检系统的接线端子与双极板的巡检口,工作量较大,且一对一单个连接有时会出现错接、连接松动、插拔困难等问题。对此,本实施例提供一种双极板与巡检系统的连接结构,能够解决上述技术问题。
第一实施例
请参考图1,本实施例提供了一种双极板与巡检系统的连接结构100,连接结构100包括卡扣部110、接头部120和连接部130。其中,卡扣部110包括相对设置的第一表面111和第二表面112,第一表面111相当于图1中卡扣部110的底面,第二表面112相当于图1中卡扣部110的顶面。第一表面111上开设有多个接头插口113(图2示出),第二表面112上开设有电连接凹槽114,接头插口113与电连接凹槽114连通,电连接凹槽114用于接入巡检系统的巡检线,本实施例中,将巡检系统的巡检线通过电连接凹槽114与接头部120的顶端焊接在一起。
卡扣部110可以采用弹性较好的绝缘材料制成,例如塑料或橡胶材料。
接头部120与接头插口113的数量相等,多个接头部120分别一一对应地插入接头插口113,接头部120用于与双极板200电连接。连接部130连接于卡扣部110,连接部130用于与双极板200上的连接凹槽220(图6示出)卡接。这样,利用连接部130与双极板200上的连接凹槽220卡接,使连接结构100不易从双极板200上脱落,具有很高的抗振能力。
连接部130可以采用弹性较好的绝缘材料制成,例如塑料或橡胶材料。
卡扣部110和连接部130可以作为一个整体进行加工。
具体的,连接部130包括连接臂131和凸起部132,连接臂131连接在卡扣部110上,连接臂131的延伸方向垂直于卡扣部110的第一表面111。凸起部132连接在连接臂131上,凸起部132的延伸方向与连接臂131的延伸方向成预设角度,凸起部132用于插入双极板200上的连接凹槽220、并卡持在连接凹槽220的内壁上。由于连接部130是采用绝缘材料制成,它同时连接在多个双极板的连接凹槽220中不会造成双极板之间的短路。
连接部130采用具有一定弹性和硬度的绝缘材料制成,连接部130卡入双极板200的连接凹槽220内之后,可以将连接结构100稳定地设置在双极板200的侧面,保证接头部120与双极板200紧密接触,不会发生脱落的情况,使连接结构100具有很高的抗震性,连接部130也可以使整个连接结构100在插拔的过程中易于抓取,方便操作。
请参阅图2,接头插口113按两纵排的形式分布,每纵排中接头插口113间隔均匀分布,两纵排之间的接头插口113交替排列。每纵排中相邻两个接头插口113之间的间距D等于两个单电池的厚度,两纵排之间的间距d等于双极板200上两个巡检插口210的间距。这样,由于双极板200的厚度较薄,常规的巡检插头单排排列时,巡检插头的间距很近,连接不当时容易造成短路。本实施例中,双排接头插口113交错连接的方式增大了插头之间的间距,降低了双极板200短路的风险。
为了进一步增加两个相邻双极板上巡检插头的距离,接头插口113可以按三或更多的纵排形式分布。
请参阅图3,电连接凹槽114的数量为两个,电连接凹槽114的延伸方向垂直于接头插口113的延伸方向,每个电连接凹槽114与一纵排的接头插口113均连通。接头插口113的长度L1(图2示出)大于电连接凹槽114的宽度L2。这样,便于接头部120插入接头插口113之后定位稳固。
请参阅图4,接头部120包括基体部121和折弯部122,其中,基体部121插入接头插口113,用于与巡检系统的巡检线电连接,基体部121在接头插口113内可以进一步通过粘接剂粘连,提高连接的可靠性。折弯部122连接在基体部121上,两者一起与双极板200电连接。
接头部120的结构形式简单,接头部120可以由一片金属片折弯形成。接头部120的材料选用导电性和回弹性较好的金属薄片。
请参阅图5和图6,本实施例还提供一种双极板的巡检插口结构230,该巡检插口结构230与连接结构100配合使用,巡检插口结构230包括形成在双极板200上的巡检插口210和连接凹槽220,两个巡检插口210间隔设置在双极板200的侧面,连接凹槽220用于与连接结构100的连接部130卡接。
具体的,连接凹槽220包括竖向段和横向段,其中,竖向段垂直于双极板200的侧面方向延伸,竖向段用于容置连接臂131的端部,横向段开设在竖向段的侧壁上、且位于竖向段的中部位置,横向段的延伸方向与竖向段的延伸方向成预设角度,横向段用于容置连接部130的凸起部132。
请参阅图7,双极板200的阴极板和阳极板上分别冲压成型出两个凹槽,阴极板和阳极板组合成双极板后,两个凹槽则形成两个巡检插口210。连接凹槽220可采用剪切的方式直接形成。
巡检插口210的宽度等于插头部的宽度,巡检插口210的腔室高度等于折弯部122和基体部121的厚度之和,这样,插头部能够稳固地插入巡检插口210,保持紧密接触。
这样,整个巡检连接方式操作简单快捷,连接紧密,可多次插拔,当燃料电池推需要重新拆装时,直接轻按连接结构100的连接臂131,将其从双极板200的连接凹槽220内拔出即可。
本实施例提供的双极板与巡检系统的连接结构100和双极板的巡检插口结构230的有益效果包括:
1.采用本实施例中的一个连接结构100可以与多片双极板200同时实现连接,连接结构100也便于作为一个整体从电堆上取下,整个连接结构100插拔方便,可实现多次插拔;
2.接头部120的结构形式简单,采用具有回弹性的金属片折弯形成,有利于与燃料电池堆各单电池的双极板200之间的紧密接触;
3.利用连接部130与双极板200之间实现卡接,使连接结构100不易从双极板200上脱落,具有很高的抗振能力;
4.双排或多排接头插口113交错排布的方式,增大了接头部120之间的间距,避免了接头部120之间短路的风险;
5.该连接结构100对极板材料无特殊限定,且整体结构简单,易于加工。
第二实施例
请参考图8,本实施例提供了一种简化版的双极板与巡检系统的连接结构100,其与第一实施例提供的连接结构100相近,不同之处在于,本实施例提供的连接结构100形式更简化。
本实施例提供的连接结构100包括卡扣部110和接头部120,其中,卡扣部110包括相对设置的第一表面111和第二表面112,第一表面111相当于图8中卡扣部110的底面,第二表面112相当于图8中卡扣部110的顶面。第一表面111上开设有多个接头插口113,第二表面112上开设有电连接凹槽114,接头插口113与电连接凹槽114连通,电连接凹槽114用于插入巡检系统的巡检线。
接头部120包括基体部121和折弯部122,其中,基体部121插入接头插口113,用于与巡检系统的巡检线电连接,折弯部122连接在基体部121上,用于与双极板200电连接。具体的,折弯部122的一端连接在基体部121的一端,折弯部122的另一端向靠近基体部121的另一端的方向延伸。
请参阅图9,接头插口113按两纵排的形式分布,每纵排中接头插口113间隔均匀分布,两纵排之间的接头插口113交替排列。每纵排中相邻两个接头插口113之间的间距D等于两个单电池的厚度,两纵排之间的间距d等于双极板200上两个巡检插口210的间距。
请参阅图8和图9,电连接凹槽114的数量为两个,电连接凹槽114的延伸方向垂直于接头插口113的延伸方向,每个电连接凹槽114与一纵排的接头插口113均连通。接头插口113的长度L1大于电连接凹槽114的宽度L2。
请参阅图10,双极板200的阴极板和阳极板上分别冲压成型出两个凹槽,阴极板和阳极板组合成双极板后,两个凹槽则形成两个巡检插口210,巡检插口210的宽度等于插头部的宽度,巡检插口210的腔室高度等于插头部折弯部122和基体部121的厚度之和,以便于插头部能够稳固地插入巡检插口210,保持紧密接触。
本实施例提供的双极板与巡检系统的连接结构100和双极板200的有益效果包括:
1.采用本实施例中的一个连接结构100可以与多片双极板200同时实现连接,连接结构100也便于作为一个整体从电堆上取下,整个连接结构100插拔方便,可实现多次插拔;
2.接头部120的结构形式简单,采用具有回弹性的金属片折弯形成,有利于与燃料电池堆各单电池的双极板200之间的紧密接触;
3.双排接头插口113交错排布的方式,增大了接头部120之间的间距,避免了接头部120之间短路的风险;
4.该连接结构100对极板材料无特殊限定,且整体结构简单,易于加工。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种双极板与巡检系统的连接结构,其特征在于,所述连接结构包括:
卡扣部(110),包括相对设置的第一表面(111)和第二表面(112),所述第一表面(111)上开设有多个接头插口(113),所述第二表面(112)上开设有电连接凹槽(114),所述接头插口(113)与所述电连接凹槽(114)连通,所述电连接凹槽(114)用于插入巡检系统的巡检线;
接头部(120),多个所述接头部(120)分别一一对应地插入所述接头插口(113),所述接头部(120)用于与双极板电连接。
2.根据权利要求1所述的双极板与巡检系统的连接结构,其特征在于,所述接头插口(113)按两纵排的形式分布,每纵排中所述接头插口(113)间隔均匀分布,两纵排之间的所述接头插口(113)交替排列。
3.根据权利要求2所述的双极板与巡检系统的连接结构,其特征在于,每纵排中相邻两个所述接头插口(113)之间的间距D等于两个单电池的厚度,两纵排之间的间距d等于所述双极板上两个巡检插口(210)的间距。
4.根据权利要求2所述的双极板与巡检系统的连接结构,其特征在于,所述电连接凹槽(114)的数量为两个,所述电连接凹槽(114)的延伸方向垂直于所述接头插口(113)的延伸方向,每个所述电连接凹槽(114)与一纵排的所述接头插口(113)均连通。
5.根据权利要求4所述的双极板与巡检系统的连接结构,其特征在于,所述接头插口(113)的长度L1大于所述电连接凹槽(114)的宽度L2。
6.根据权利要求1-5任一项所述的双极板与巡检系统的连接结构,其特征在于,所述接头部(120)包括:
基体部(121),插入所述接头插口(113),用于与所述巡检系统的所述巡检线电连接;
折弯部(122),用于同所述基体部(121)一起与所述双极板电连接,所述折弯部(122)的一端连接在所述基体部(121)的一端,所述折弯部(122)的另一端向靠近所述基体部(121)的另一端的方向延伸,所述折弯部(122)与所述基体部(121)的厚度之和等于所述双极板上巡检插口(210)的腔室高度。
7.根据权利要求1-5任一项所述的双极板与巡检系统的连接结构,其特征在于,所述连接结构还包括连接部(130),所述连接部(130)包括:
连接臂(131),连接在所述卡扣部(110)上;
凸起部(132),连接在所述连接臂(131)上,所述凸起部(132)用于插入所述双极板上的所述连接凹槽(220)、并卡持在所述连接凹槽(220)的内壁上。
8.根据权利要求7所述的双极板与巡检系统的连接结构,其特征在于,所述连接臂(131)的延伸方向垂直于所述卡扣部(110)的所述第一表面(111),所述凸起部(132)的延伸方向与所述连接臂(131)的延伸方向成预设角度。
9.一种双极板的巡检插口结构,其特征在于,所述巡检插口结构包括形成在所述双极板(200)上的巡检插口(210),所述巡检插口(210)用于与权利要求1~8中任一项所述的双极板与巡检系统的连接结构的所述接头部(120)配合。
10.根据权利要求9所述的双极板的巡检插口结构,其特征在于,所述巡检插口结构还包括形成在所述双极板(200)上的连接凹槽(220),所述连接凹槽(220)用于与所述连接结构卡接。
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CN202010556897.1A CN111682246A (zh) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | 双极板与巡检系统的连接结构和双极板的巡检插口结构 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN113809352A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-17 | 深圳深科鹏沃科技有限公司 | Cvm插针机构与燃料电池系统 |
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2020
- 2020-06-17 CN CN202010556897.1A patent/CN111682246A/zh active Pending
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