CN111900431B - 双极板定位装置 - Google Patents

双极板定位装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111900431B
CN111900431B CN202010637292.5A CN202010637292A CN111900431B CN 111900431 B CN111900431 B CN 111900431B CN 202010637292 A CN202010637292 A CN 202010637292A CN 111900431 B CN111900431 B CN 111900431B
Authority
CN
China
Prior art keywords
positioning unit
positioning
bipolar plate
unit
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010637292.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111900431A (zh
Inventor
朱峥栩
沈润
刘泽文
王海峰
袁蕴超
王利生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fengyuan Xinchuang Technology Beijing Co ltd
Zhejiang Fengyuan Hydrogen Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Fengyuan Xinchuang Technology Beijing Co ltd
Zhejiang Fengyuan Hydrogen Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fengyuan Xinchuang Technology Beijing Co ltd, Zhejiang Fengyuan Hydrogen Energy Technology Co ltd filed Critical Fengyuan Xinchuang Technology Beijing Co ltd
Priority to CN202010637292.5A priority Critical patent/CN111900431B/zh
Publication of CN111900431A publication Critical patent/CN111900431A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111900431B publication Critical patent/CN111900431B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/248—Means for compression of the fuel cell stacks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

本申请提供一种双极板定位装置，其特征在于，包括多个定位部，所述定位部穿入双极板的定位孔内，以对所述双极板进行定位；所述定位部包括第一定位单元、第二定位单元和锁紧件，所述第一定位单元和所述第二定位单元沿所述定位孔的延伸方向伸入所述定位孔内，所述锁紧件与所述第一定位单元和所述第二定位单元能够拆卸地相连接，且沿所述第一定位单元和所述第二定位单元的延伸方向位置可调，所述锁紧件伸入所述定位孔内，以使所述第一定位单元和所述第二定位单元与所述定位孔的内壁相抵触。本申请的实施例中所提供的一种双极板定位装置，能够实现对双极板进行定位，并且不会在拆卸过程中损坏双极板。

Description

双极板定位装置
技术领域
本申请属于燃料电池技术领域，具体涉及一种双极板定位装置。
背景技术
质子交换膜燃料电池能够把氢气直接转化为电能，具有零污染、能量转化效率高和工作温度低的优点，是未来最有前景的新能源技术之一。
现有技术中，质子交换膜燃料电池采用石墨和金属作为双极板路线。金属由于具有较好的加工性能和较低的成本，因此被广泛的研究、运用。
质子交换膜燃料电池是由多个单电池依次叠加而成，在叠加时需要通过定位装置进行定位，并通过外部施压和紧固件进行紧固，最终组装成燃料电池电堆，如图1所示。装堆的好坏会直接影响燃料电池的性能和密封性。如果在叠加的过程中金属双极板没有定位装置或者压装过程中没有进行限位，会造成以下几点问题：
①双极板与双极板错位，最终会使整个堆在高度方向上不整齐，整个堆受力非常不均匀，最终会影响整个堆的密封性能且降低燃料电池的性能。
②金属双极板之间没有脊对脊，可能是脊对槽，这样会导致接触电阻增大和流道堵塞等问题，最终降低燃料电池的性能。
由于每块单电池厚度方向上并不是尺寸均一，多块双极板叠加过程中会造成误差累计，如果在外部压缩过程中没有取出定位装置，可能会导致定位装置与金属双极板相互挤压，定位装置很难拔出，如果强行拔出可能会使金属双极板与定位装置接触处变形，相邻两块金属双极板变形处可能会相互接触，最终导致电堆的局部短路问题。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种双极板定位装置，能够实现对双极板进行定位，并且不会在拆卸过程中损坏双极板。
为了解决上述问题，本申请提供了一种双极板定位装置，包括多个定位部，所述定位部穿入双极板的定位孔内，以对所述双极板进行定位；
所述定位部包括第一定位单元、第二定位单元和锁紧件，所述第一定位单元和所述第二定位单元沿所述定位孔的延伸方向伸入所述定位孔内，所述锁紧件与所述第一定位单元和所述第二定位单元能够拆卸地相连接，且沿所述第一定位单元和所述第二定位单元的延伸方向位置可调，所述锁紧件伸入所述定位孔内，以使所述第一定位单元和所述第二定位单元与所述定位孔的内壁相抵触。
优选地，所述第一定位单元与所述第二定位单元相对设置。
优选地，所述第一定位单元与所述第二定位单元对称设置。
优选地，所述第一定位单元与所述第二定位单元之间设置有插入通道，所述插入通道包括直线段和缩口段，所述锁紧件从所述直线段进入所述插入通道内，所述缩口段沿所述锁紧件的插入方向横截面递减。
优选地，当所述锁紧件未进入所述插入通道时，所述第一定位单元与所述第二定位单元相接，当所述锁紧件进入所述插入通道时，所述第一定位单元与所述第二定位单元相离。
优选地，所述第一定位单元和所述第二定位单元的横截面为矩形。
优选地，所述锁紧件包括头端，所述头端沿所述锁紧件插入所述插入通道的方向横截面递减，所述头端的外壁包括第一斜面，所述缩口段的内壁包括第二斜面，当所述头端插入所述缩口段时，所述第一斜面与所述第二斜面滑动接触。
优选地，所述定位部还包括连接件，所述锁紧件通过所述连接件与所述第一定位单元和所述第二定位单元能够拆卸地相连接，所述连接件能够将所述锁紧件锁定在所述第一定位单元和所述第二定位单元上。
优选地，所述连接件为螺栓，所述连接件能够带动所述锁紧件沿所述插入通道的延伸方向移动。
优选地，所述锁紧件包括固定块，所述固定块上设置有第一通道和第二通道，所述第一定位单元上设置有第一固定孔，所述第二定位单元上设置有第二固定孔，所述连接件包括第一螺栓和第二螺栓，所述第一螺栓穿过所述第一通道后固定在所述第一固定孔内，所述第二螺栓穿过所述第二通道后固定在所述第二固定孔内。
有益效果
本发明的实施例中所提供的一种双极板定位装置，能够实现对双极板进行定位，并且不会在拆卸过程中损坏双极板。
附图说明
图1为本申请实施例的第一状态结构示意图；
图2为本申请实施例的第二状态结构示意图；
图3为本申请实施例的双极板定位装置与双极板装配时的结构示意图。
附图标记表示为：
1、双极板定位装置；11、第一定位单元；12、第二定位单元；131、头端；132、固定块；141、第一螺栓；142、第二螺栓；2、双极板；21、定位孔。
具体实施方式
结合参见图1至图3所示，根据本申请的实施例，一种双极板定位装置1，包括多个定位部，定位部穿入双极板2的定位孔21内，以对双极板2进行定位；
定位部包括第一定位单元11、第二定位单元12和锁紧件，第一定位单元11和第二定位单元12沿定位孔21的延伸方向伸入定位孔21内，锁紧件与第一定位单元11和第二定位单元12能够拆卸地相连接，且沿第一定位单元11和第二定位单元12的延伸方向位置可调，锁紧件伸入定位孔21内，以使第一定位单元11和第二定位单元12与定位孔21的内壁相抵触。通过设置第一定位单元11、第二定位单元12和锁紧件，能够实现对双极板2进行定位，并且不会在拆卸过程中损坏双极板2。
进一步的，本实施例中，设置有6个定位部，双极板2上对应设置有6个定位孔21，其中4个定位孔21设置在双极板2的四个角处，另外2个定位孔21分别设置在双极板2的短边处，6个定位部一一对应的插入定位孔21中，以对实现对双极板2进行定位和限位。
进一步的，双极板2水平设置，定位孔21与定位部在竖直方向对准后，双极板2向下移动，使定位部穿入定位孔21内，实现定位。插入锁紧件后，锁紧件使第一定位单元11和第二定位单元12与定位孔21的内壁相抵触实现了第一定位单元11和第二定位单元12的限位。
进一步的，定位部由表面抛光的不锈钢材料制成。
进一步的，双极板定位装置1还包括定位底座，定位部插设在定位底座上。
第一定位单元11与第二定位单元12相对设置，锁紧件从第一定位单元11与第二定位单元12之间插入，将第一定位单元11和第二定位单元12分别向两侧推动，使第一定位单元11和第二定位单元12远离锁紧件一侧的侧壁与定位孔21的内壁相抵靠，实现对双极板2进行定位和限位。
第一定位单元11与第二定位单元12对称设置，保证了定位孔21内壁所受的压力一致，防止双极板2因压力不一致而损坏。
进一步的，如图1-2所示，第一定位单元11与第二定位单元12左右设置，对称轴为第一定位单元11和第二定位单元12之间的一条竖直直线。
第一定位单元11与第二定位单元12之间设置有插入通道，插入通道包括直线段和缩口段，锁紧件从直线段进入插入通道内，缩口段沿锁紧件的插入方向横截面递减。通过设置插入通道，能够便于锁紧件的插入，通过设置缩口段，并使缩口段沿锁紧件的插入方向横截面递减，能够保证锁紧件将第一定位单元11和第二定位单元12分别向两侧推动。
进一步的，插入通道竖直设置，插入通道的中轴线与第一定位单元11和第二定位单元12的对称轴重合。
进一步的，直线段与缩口段相接，直线段位于缩口段的上方。
进一步的，锁紧件从上向下插入插入通道内。
进一步的，插入方向横截面递减，即为缩口段的开口的口径从上到下递减，上端开口宽度大于下端开口宽度。
第一定位单元11和第二定位单元12的横截面为矩形，定位孔21也为矩形结构，能够保证第一定位单元11和第二定位单元12与定位孔21贴合时紧密接触。
进一步的，第一定位单元11和第二定位单元12相接触时，外围轮廓大致为矩形。
当锁紧件未进入插入通道时，第一定位单元11与第二定位单元12相接，当锁紧件进入插入通道时，第一定位单元11与第二定位单元12相离。保证了在锁紧件进入插入通道时，第一定位单元11与第二定位单元12能够与定位孔21内壁抵触，起到限位和定位作用。在锁紧件未进入插入通道时，第一定位单元11与第二定位单元12能够相接，进而保证第一定位单元11和第二定位单元12与定位孔21的内壁之间具有一定间隙，拆卸双极板定位装置1时不会损坏双极板2，可顺利拔出。
进一步的，当锁紧件未进入插入通道时，第一定位单元11与第二定位单元12能够在相离位置相向运动，进而使第一定位单元11与第二定位单元12的下部相贴合。
锁紧件包括头端131，头端131沿锁紧件插入插入通道的方向横截面递减，头端131的外壁包括第一斜面，缩口段的内壁包括第二斜面，当头端131插入缩口段时，第一斜面与第二斜面滑动接触。通过设置头端131，并在头端131设置第一斜面，在缩口段设置第二斜面，能够保证锁紧件平稳的将第一定位单元11和第二定位单元12分别向两侧推动。
进一步的，当第一斜面与第二斜面接触时，头端131开始推动向两侧推动第一定位单元11和第二定位单元12，随着头端131向下伸入，第一定位单元11与第二定位单元12之间的间隔逐渐增大，直至第一定位单元11和第二定位单元12分别抵触在定位孔21的内壁上。
定位部还包括连接件，锁紧件通过连接件与第一定位单元11和第二定位单元12能够拆卸地相连接，连接件能够将锁紧件锁定在第一定位单元11和第二定位单元12上。通过设置连接件，实现了锁紧件与第一定位单元11和第二定位单元12能够拆卸地相连接。
连接件为螺栓，连接件能够带动锁紧件沿插入通道的延伸方向移动，并能够实现锁紧件沿第一定位单元11和第二定位单元12的延伸方向位置可调，而且具有拆装简便的优点。
锁紧件包括固定块132，固定块132上设置有第一通道和第二通道，第一定位单元11上设置有第一固定孔，第二定位单元12上设置有第二固定孔，连接件包括第一螺栓141和第二螺栓142，第一螺栓141穿过第一通道后固定在第一固定孔内，第二螺栓142穿过第二通道后固定在第二固定孔内。
进一步的，第一通道和第二通道分别竖直设置在固定块132的两侧，第一固定孔与第一通道竖直方向对齐设置，第二固定孔与第二通道竖直方向对齐设置，第一螺栓141竖直向下依次穿入第一通道和第一固定孔，第二螺栓142竖直向下依次穿入第二通道和第二固定孔。
进一步的，通过旋拧第一螺栓141和第二螺栓142，使固定块132带动锁紧件上升或下降，以调节第一定位单元11与第二定位单元12的张开尺寸。
在装堆过程中，先根据定位孔21的尺寸，将锁紧件与第一定位单元11和第二定位单元12通过第一螺栓141和第二螺栓142紧固，使其具有稳定的尺寸结构。然后将定位部插在定位底座上。插入完成后，将双极板2和膜电极通过定位孔21和定位部依次叠放，叠放至设计片数后，通过外部施加正压力，使电堆达到设计的压缩量，最后紧固电堆。紧固完电堆后，通过旋拧第一螺栓141和第二螺栓142将紧固件抽出，并逐个取出第一定位单元11和第二定位单元12。
本发明的实施例中所提供的一种双极板定位装置1，能够实现对双极板2进行定位，减小装完堆后金属板变形和定位装置难拔出的问题，不会在拆卸过程中损坏双极板2。还能提高装堆精度，最终提高金属板装堆的一致性，使其具有良好的性能。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种双极板定位装置，其特征在于，包括多个定位部，所述定位部穿入双极板(2)的定位孔(21)内，以对所述双极板(2)进行定位；
所述定位部包括第一定位单元(11)、第二定位单元(12)和锁紧件，所述第一定位单元(11)和所述第二定位单元(12)沿所述定位孔(21)的延伸方向伸入所述定位孔(21)内，所述锁紧件与所述第一定位单元(11)和所述第二定位单元(12)能够拆卸地相连接，且沿所述第一定位单元(11)和所述第二定位单元(12)的延伸方向位置可调，所述锁紧件伸入所述定位孔(21)内，以使所述第一定位单元(11)和所述第二定位单元(12)与所述定位孔(21)的内壁相抵触；
所述第一定位单元(11)与所述第二定位单元(12)之间设置有插入通道，所述插入通道包括直线段和缩口段，所述锁紧件从所述直线段进入所述插入通道内，所述缩口段沿所述锁紧件的插入方向横截面递减；
所述锁紧件包括头端(131)，所述头端(131)沿所述锁紧件插入所述插入通道的方向横截面递减，所述头端(131)的外壁包括第一斜面，所述缩口段的内壁包括第二斜面，当所述头端(131)插入所述缩口段时，所述第一斜面与所述第二斜面滑动接触。
2.根据权利要求1所述的双极板定位装置，其特征在于，所述第一定位单元(11)与所述第二定位单元(12)相对设置。
3.根据权利要求2所述的双极板定位装置，其特征在于，所述第一定位单元(11)与所述第二定位单元(12)对称设置。
4.根据权利要求1所述的双极板定位装置，其特征在于，当所述锁紧件未进入所述插入通道时，所述第一定位单元(11)与所述第二定位单元(12)相接，当所述锁紧件进入所述插入通道时，所述第一定位单元(11)与所述第二定位单元(12)相离。
5.根据权利要求1所述的双极板定位装置，其特征在于，所述第一定位单元(11)和所述第二定位单元(12)的横截面为矩形。
6.根据权利要求1所述的双极板定位装置，其特征在于，所述定位部还包括连接件，所述锁紧件通过所述连接件与所述第一定位单元(11)和所述第二定位单元(12)能够拆卸地相连接，所述连接件能够将所述锁紧件锁定在所述第一定位单元(11)和所述第二定位单元(12)上。
7.根据权利要求6所述的双极板定位装置，其特征在于，所述连接件为螺栓，所述连接件能够带动所述锁紧件沿所述插入通道的延伸方向移动。
8.根据权利要求6所述的双极板定位装置，其特征在于，所述锁紧件包括固定块(132)，所述固定块(132)上设置有第一通道和第二通道，所述第一定位单元(11)上设置有第一固定孔，所述第二定位单元(12)上设置有第二固定孔，所述连接件包括第一螺栓(141)和第二螺栓(142)，所述第一螺栓(141)穿过所述第一通道后固定在所述第一固定孔内，所述第二螺栓(142)穿过所述第二通道后固定在所述第二固定孔内。
CN202010637292.5A 2020-07-03 2020-07-03 双极板定位装置 Active CN111900431B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010637292.5A CN111900431B (zh) 2020-07-03 2020-07-03 双极板定位装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010637292.5A CN111900431B (zh) 2020-07-03 2020-07-03 双极板定位装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111900431A CN111900431A (zh) 2020-11-06
CN111900431B true CN111900431B (zh) 2022-02-18

Family

ID=73191538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010637292.5A Active CN111900431B (zh) 2020-07-03 2020-07-03 双极板定位装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111900431B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113427561A (zh) * 2021-06-25 2021-09-24 青岛博锐智远减振科技有限公司 列车风挡胶囊的后处理装置及使用该后处理装置制作列车风挡胶囊的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102610865A (zh) * 2012-03-05 2012-07-25 肇庆理士电源技术有限公司 铅酸蓄电池极板排布装置
CN109599581A (zh) * 2018-11-27 2019-04-09 清华大学 一种燃料电池用滑轨串并接式通用组堆定位装置
CN111261918A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃料电池堆组装用定位装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102610865A (zh) * 2012-03-05 2012-07-25 肇庆理士电源技术有限公司 铅酸蓄电池极板排布装置
CN109599581A (zh) * 2018-11-27 2019-04-09 清华大学 一种燃料电池用滑轨串并接式通用组堆定位装置
CN111261918A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃料电池堆组装用定位装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111900431A (zh) 2020-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7435501B2 (en) Fuel cell compression assembly
US5045413A (en) Fully internal mainfolded fuel cell stack
DE69108104T2 (de) Brennstoffzellenstapel mit interner Reformierung und vollständig in Innern angeordneten Sammelkanälen.
US5342706A (en) Fully internal manifolded fuel cell stack
CN111900431B (zh) 双极板定位装置
EP4230322A1 (en) Rolling apparatus and machining device
CN110828846A (zh) 风冷质子交换膜燃料电池金属双极板及其燃料电池
CN215342672U (zh) 燃料电池装配的定位件、燃料电池单电池和燃料电池
CN113363527A (zh) 燃料电池装配的定位件、燃料电池单电池和燃料电池
US11011772B2 (en) Cathode flow fuel cell systems and manifolds with an add-on stiffener
CN215418346U (zh) 一种动力电池顶盖的塑胶结构、顶盖及电池
CN212463109U (zh) 一种可快速安装和拆卸的太阳能光伏板
CN210182487U (zh) 一种新型燃料电池石墨双极板结构
US10763518B2 (en) Plate member for a cell stack
CN219575678U (zh) 电堆及燃料电池
CN212517258U (zh) 风冷燃料电池单元
CN110970637A (zh) 一种燃料电池金属双极板总管支撑结构
CN215299308U (zh) 单极板、双极板和燃料电池
CN210535763U (zh) 风冷质子交换膜燃料电池金属双极板及其燃料电池
CN217158517U (zh) 电池模组
CN218070067U (zh) 一种圆柱形锂离子电池安装结构
CN219873991U (zh) 一种动力电池及电池包
CN213212275U (zh) 一种电芯拆装定位装置
CN114695909B (zh) 一种单极板、双极板以及燃料电池
CN217405477U (zh) 一种燃料电池用mea整体密封式密封圈

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant