CN112993369A - 燃料电池电堆及减振组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池电堆，包括壳体，电堆内堆、上减振组件和下减振组件，电堆内堆包括限位组件，限位组件包括上限位杆和下限位杆；上减振组件包括上弹性减振垫，上弹性减振垫安装在壳体上，上弹性减振垫具有下端敞开的上夹持腔，上限位杆的一部分配合在上夹持腔内；下减振组件包括下弹性减振垫，下弹性减振垫安装在壳体上，下弹性减振垫具有上端敞开的下夹持腔，下限位杆的一部分配合在下夹持腔内。一种减振组件，包括弹性减振垫，弹性减振垫具有相对的第一表面和第二表面，第二表面上设有夹持腔。本发明具有使电堆内堆振动小、整体结构强度高、安全性好、可靠性好、电池组不会出现空间弯曲的现象等优点。

Description

燃料电池电堆及减振组件
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池电堆及减振组件。
背景技术
燃料电池是新能源电池的一种，是新能源行业研究的热点问题，在氢能源燃料电堆中，双极板和膜电极为较为重要的部件，起到分配气体、排水、导热、导电等重要作用。我们可以知道一个膜电极(MEA)和其位于阴阳极的两片双极板，就构成了一个单电池。燃料电池电堆单电池都有密封圈防止氢气和空气的外漏或串漏。当燃料电池系统运行时，氢泵、空压机、车辆行驶等等外界的振动和轻微的碰撞冲击电堆外壳，燃料电池电堆的密封圈和极板间都可能发生错位，导致燃料电池耐久性失效或漏气发生危险。因此，要对燃料电池进行减振处理。目前市面上的减振形式为：在燃料电池电堆与外壳之间，水平方向安装减振弹簧，垂直方向安装减振橡胶垫，并在多处将电堆和外壳用螺栓进行固定连接，将燃料电池电堆和外壳视为刚性整体，以避免电堆在外壳内部振动。
上述燃料电池电堆的减振形式存在一些问题：第一，部分水平减振弹簧为悬空状态不利于安装并且在重力的作用下容易异位；第二，垂直方向安装的减振橡胶垫因为燃料电池电堆自重长时间挤压减振橡胶垫，导致减振橡胶垫快速失效；第三，外壳与电堆中的多处金属部件采用螺栓固定连接，在车载振动下容易断裂脱落。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
相关技术中的燃料电池电堆的减振形式存在一些问题：第一，部分水平减振弹簧为悬空状态不利于安装并且在重力的作用下容易异位；第二，垂直方向安装的减振橡胶垫因为燃料电池电堆自重长时间挤压减振橡胶垫，导致减振橡胶垫快速失效；第三，外壳与电堆中的多处金属部件采用螺栓固定连接，在车载振动下容易断裂脱落。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种燃料电池电堆，包括壳体、电堆内堆、上减振组件、下减振组件和分配器；
所述电堆内堆设在所述壳体内，所述电堆内堆包括前端板、后端板、电池组和限位组件，所述电池组设在所述前端板和所述后端板之间，所述电池组包括堆叠的多个单电池，所述限位组件包括上限位杆、下限位杆、左限位杆和右限位杆，所述上限位杆、所述下限位杆、所述左限位杆和所述右限位杆中的每一者的前端部与所述前端板相连，所述上限位杆、所述下限位杆、所述左限位杆和所述右限位杆中的每一者的后端部与所述后端板相连，所述上限位杆、所述下限位杆、所述左限位杆和所述右限位杆中的每一者与所述电池组配合以便对所述电池组限位；
所述上减振组件包括上弹性减振垫，所述上弹性减振垫安装在所述壳体的顶板上，所述上弹性减振垫具有下端敞开的上夹持腔，所述上限位杆的一部分配合在所述上夹持腔内；
所述下减振组件包括下弹性减振垫，所述下弹性减振垫安装在所述壳体的底板上，所述下弹性减振垫具有上端敞开的下夹持腔，所述下限位杆的一部分配合在所述下夹持腔内；
所述分配器与所述前端板相连，所述分配器与所述壳体相连。
根据本发明实施例的燃料电池电堆具有电堆内堆振动小、电池组不会出现空间弯曲的现象、电堆内堆的整体结构强度高、安全性好、可靠性好等优点。
在一些实施例中，所述上减振组件还包括上减振弹簧，所述上减振弹簧设在所述上弹性减振垫和所述壳体的所述顶板之间；
所述下减振组件还包括下减振弹簧，所述下减振弹簧设在所述下弹性减振垫和所述壳体的所述底板之间。
在一些实施例中，所述上弹性减振垫的上表面上设有上卡槽，所述上减振弹簧的至少一部分配合在所述上卡槽内，其中所述上卡槽的底壁面上设有上安装柱，所述上减振弹簧套设在所述上安装柱上；
所述下弹性减振垫的下表面上设有下卡槽，所述下减振弹簧的至少一部分配合在所述下卡槽内，其中所述下卡槽的底壁面上设有下安装柱，所述下减振弹簧套设在所述下安装柱上。
在一些实施例中，所述上减振弹簧的硬度小于所述下减振弹簧的硬度；和/或
所述上减振弹簧的弹性系数小于所述下减振弹簧的弹性系数。
在一些实施例中，所述上夹持腔沿前后方向贯通所述上弹性减振垫；
所述下夹持腔沿前后方向贯通所述下弹性减振垫。
本发明的实施例提出一种减振组件，包括弹性减振垫，所述弹性减振垫具有相对的第一表面和第二表面，所述第二表面上设有夹持腔。
根据本发明实施例的减振组件配合在电堆内堆与壳体之间，具有使电堆内堆振动小、安全性好、可靠性好等优点。
在一些实施例中，根据本发明实施例的减振组件进一步包括减振弹簧；
所述第一表面上设有卡槽或凸柱，所述减振弹簧配合在所述卡槽内或者所述减振弹簧套设在所述凸柱上。
在一些实施例中，所述卡槽的底壁面上设有安装柱，所述减振弹簧套设在所述安装柱上。
在一些实施例中，所述第一表面和所述第二表面在第一方向上相对，所述夹持腔沿第二方向贯通所述弹性减振垫，所述第二方向垂直于所述第一方向。
在一些实施例中，所述弹性减振垫包括减振垫体以及第一夹持板和第二夹持板；
所述减振垫体上设有所述卡槽或所述凸柱；
所述第一夹持板和所述第二夹持板沿第三方向间隔开地设在所述减振垫体上，所述减振垫体、所述第一夹持板和所述第二夹持板之间限定出所述夹持腔，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向中的每一者。
附图说明
图1是根据本发明实施例的燃料电池电堆的立体结构示意图。
图2是根据本发明实施例的包括限位组件的电堆内堆与限位块配合的示意图。
图3是根据本发明实施例的不包括限位组件的电堆内堆的主视结构示意图。
图4是根据本发明实施例的上减振组件、下减振组件与电堆内堆配合的示意图。
图5是根据本发明实施例的上减振组件、下减振组件在壳体与电堆内堆之间的安装位置示意图。
图6是根据本发明实施例的弹性件在后端板上的安装位置示意图。
图7是根据本发明实施例的后端板的立体结构示意图。
图8是根据本发明实施例的第二弹簧的安装结构示意图。
图9是根据本发明实施例的限位组件、上限位块、下限位块在燃料电池电堆内的安装结构示意图。
图10是根据本发明实施例的限位组件、上限位块、下限位块与后端板连接的示意图。
图11是根据本发明实施例的上限位杆、下限位杆、左限位杆和右限位杆中的每一者的结构示意图。
图12是根据本发明实施例的上限位杆、下限位杆、左限位杆和右限位杆中的每一者的不包括金属加强件的结构示意图。
图13是根据本发明实施例的金属加强件的结构示意图。
图14是根据本发明实施例的上限位块的结构示意图。
图15是根据本发明实施例的下限位块的结构示意图。
图16是根据本发明实施例的上减振组件的结构示意图。
图17是根据本发明实施例的下减振组件的结构示意图。
图18是根据本发明实施例的减振组件的立体结构示意图一。
图19是根据本发明实施例的减振组件的立体结构示意图二。
附图标记：100是燃料电池电堆，1是电堆内堆，11是前端板，12是前绝缘板，13是前集流板，14是电池组，15是后集流板，16是后绝缘板，17是后端板，171是凹槽，172是弹性件，18是限位组件，180是燃料电池电堆限位杆，181是上限位杆，182是下限位杆，183是左限位杆，184是右限位杆，18-1是绝缘本体，18-11是前凹槽，18-12是后凹槽，18-13是前连接孔，18-14是后连接孔，18-2是绝缘凸部，18-21是连接孔，18-3是金属加强件，18-31是前避让孔，18-32是后避让孔，18-33是夹持底板，18-34是第一金属夹持板，18-35是第二金属夹持板，18-36是连接孔，19是长螺栓，110是螺母，111是第二弹簧，2是壳体，21是上限位块，21-1是上竖直部，21-2是上水平部，22是下限位块，22-1是下竖直部，22-2是下水平部，23是减振组件，23-1是弹性减震垫，23-11是卡槽，23-12是夹持腔，23-13是安装柱，23-14是减振垫体，23-15是第一夹持板，23-16是第二夹持板，23-2是减振弹簧，231是上减振组件，231-1是上弹性减震垫，231-11是上卡槽，231-12是上夹持腔，231-13是上安装柱，231-2是上减振弹簧，232是下减振组件，232-1是下弹性减震垫，232-11是下卡槽，232-12是下夹持腔，232-13是下安装柱，232-2是下减振弹簧，24是顶板，25是底板，3是分配器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图19描述根据本发明实施例的燃料电池电堆100。根据本发明实施例的燃料电池电堆100包括壳体2、电堆内堆1、上减振组件231、下减振组件232和分配器3。
电堆内堆1设在壳体2内，电堆内堆1包括前端板11、后端板17、电池组14和限位组件18。电池组14设在前端板11和后端板17之间，电池组14包括堆叠的多个单电池。限位组件18包括上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的前端部与前端板11相连，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的后端部与后端板17相连，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者与电池组14配合以便对电池组14限位。其中，分配器3与前端板11相连，分配器3与壳体2相连。
上减振组件231包括上弹性减振垫231-1，上弹性减振垫231-1安装在壳体2的顶板24上，上弹性减振垫231-1具有下端敞开的上夹持腔231-12，上限位杆181的一部分配合在上夹持腔231-12内，上夹持腔231-12具有上夹持部，上限位杆181的一部分与上夹持部贴合。下减振组件232包括下弹性减振垫232-1，下弹性减振垫232-1安装在壳体2的底板25上，下弹性减振垫232-1具有上端敞开的下夹持腔232-12，下限位杆182的一部分配合在下夹持腔232-12内，下夹持腔232-12具有下夹持部，下限位杆182的一部分与下夹持部贴合。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过设置上弹性减震垫231-1和下弹性减震垫232-1，并利用上弹性减震垫231-1夹持上限位杆181且利用下弹性减震垫232-1夹持下限位杆182，从而可以利用上弹性减振垫231-1对上限位杆181的限位作用和摩擦力对上限位杆181进行固定以及利用下弹性减振垫232-1对下限位杆182的限位作用和摩擦力对下限位杆182进行固定。
由此不仅可以有效地阻止和缓解电堆内堆1在水平方向上的振动，而且可以避免通过紧固件将电堆内堆1直接安装在壳体2上。也就是说，只需要利用紧固件将变形性优越的上弹性减震垫231-1和下弹性减震垫232-1安装在金属的壳体2上，从而避免使用紧固件将电堆内堆1的金属部件和金属的壳体2安装在一起，减少了两个振动部件(电堆内堆1和壳体2)之间的连接，进而延长了紧固件的使用寿命，以便增加上弹性减震垫231-1、下弹性减震垫232-1和燃料电池电堆100的安全性和可靠性。
另外，由于上弹性减振垫231-1位于上限位杆181与壳体2的顶板24之间，下弹性减振垫232-1位于在下限位杆182与壳体2的底板25之间，上弹性减振垫231-1和下弹性减振垫232-1也能在一定程度上减少电堆内堆1相对壳体2在垂直方向的振动。
而且，前端板11、后端板17、上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184之间限定出安装空间，电池组14位于该安装空间内。由此前端板11和后端板17可以在前后方向(Y方向)上对电池组14进行限位，左限位杆3和右限位杆4可以在左右方向(X方向)上对电池组14进行限位，上限位杆1和下限位杆2可以在上下方向(Z方向)上对电池组14进行限位。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过设置上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184，从而可以在X方向、Y方向和Z方向上对电池组14起到限位作用。由此不仅可以保证电池组14不会因受重力和晃动的影响而出现空间弯曲的现象，而且可以提高电堆内堆1的整体结构强度。
因此，根据本发明实施例的燃料电池电堆100具有电堆内堆1振动小、电池组14不会出现空间弯曲的现象、电堆内堆1的整体结构强度高、安全性好、可靠性好等优点。
如图1-图6所示，根据本发明实施例的燃料电池电堆100包括壳体2、电堆内堆1、多个弹性件172、上减振组件231、下减振组件232和分配器3。
其中电堆内堆1安装在壳体2内，电堆内堆1包括前端板11、后端板17、电池组14、限位组件18、前集流板13、后集流板15、前绝缘板12和后绝缘板16。前端板11和后端板17通过连接件相连，前绝缘板12和后绝缘板16在前后方向上设在前端板11和后端板17之间，前集流板13和后集流板15在前后方向上设在前绝缘板12和后绝缘板16之间。分配器3与壳体2相连，前端板11与分配器3相连。
电池组14包括堆叠的多个单电池，电池组14在前后方向上设在前集流板13和后集流板15之间。本领域技术人员可以理解的是，多个单电池可以通过已知的方式堆叠以便形成电池组14，分配器3、前端板11、电池组14、前集流板13、后集流板15、前绝缘板12和后绝缘板16可以通过已知的方式相互配合。
每个弹性件172的前端部抵靠在后绝缘板16的后表面上，每个弹性件172的后端部抵靠在后端板17的前表面上。每个弹性件172处于压缩状态，即每个弹性件172被夹持在后绝缘板16与后端板17之间。
需要说明的是，本发明实施例中的电池组14、限位组件18、前集流板13、后集流板15、前绝缘板12和后绝缘板16组成单电池装配体，其中前集流板13和前绝缘板12可以设置为一体结构，后集流板15和后绝缘板16也可以设置为一体结构。
如图6所示，多个弹性件172构成多个弹性件组，多个弹性件组沿上下方向等间距地排列，每个该弹性件组包括多个弹性件172，每个该弹性件组的多个弹性件172沿左右方向等间距地排列。上下方向、左右方向、前后方向如图2中的方位箭头所示。
由此，使后端板17的压装力更平均地分布到单电池平面上，提高单电池平面内受力均匀性，且可以更有效地吸收电池组14内多余的热应力，提高稳定性。
如图6-图7所示，后端板17的前表面设置有多个凹槽171，多个弹性件172一一对应地配合在多个凹槽171内，每个弹性件172的前端部伸出相应的凹槽171以便抵靠在后绝缘板16上。也就是说，凹槽171的数量可以等于弹性件172的数量，每个凹槽171内可以配合有一个弹性件172。由此不仅可以更加稳固地、更加方便地安装弹性件172，而且由于凹槽171设置在后端板17上，从而无需改变后绝缘板16的结构形状，不会影响燃料电池电堆100的绝缘性能。
可选地，弹性件172为第一弹簧。例如，第一弹簧为波形弹簧。波形弹簧适合安装在凹槽171内，且刚度符合使用要求。
多个第一弹簧中位于最外圈的第一弹簧的刚度小于位于最外圈以内的第一弹簧的刚度。由此使得每节单电池受力更加平均，并且可以吸收多余的热应力，保证在工作状态下单电池受力状态变化在安全范围内，提高稳定性。
如图9-图10所示，该限位组件18包括上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的前端部与前端板11相连，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的后端部与后端板17相连，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者与电池组14配合以便对电池组14限位。
换言之，前端板11、后端板17、上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184之间限定出安装空间，电池组14位于该安装空间内。由此前端板11和后端板17可以在前后方向(Y方向)上对电池组14进行限位，左限位杆183和右限位杆184可以在左右方向(X方向)上对电池组14进行限位，上限位杆181和下限位杆182可以在上下方向(Z方向)上对电池组14进行限位。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过设置上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184，从而可以在X方向、Y方向和Z方向上对电池组14起到限位作用。由此不仅可以保证电池组14不会因受重力和晃动的影响而出现空间弯曲的现象，而且可以提高电堆内堆1的整体结构强度。
因此，根据本发明实施例的燃料电池电堆100具有电池组8不会出现空间弯曲的现象、电堆内堆1的整体结构强度高等优点。
如图9-图10所示，上限位杆181的前端部与前端板11的上表面相连。或者，上限位杆181的前端部与前端板11的后表面的上部相连。上限位杆181的后端部与后端板17的上表面相连。或者，上限位杆181的后端部与后端板17的前表面的上部相连。
下限位杆182的前端部与前端板11的下表面相连。或者，下限位杆182的前端部与前端板11的后表面的下部相连。下限位杆182的后端部与后端板17的下表面相连。或者，下限位杆182的后端部与后端板17的前表面的下部相连。
左限位杆183的前端部与前端板11的左侧面相连。或者，左限位杆183的前端部与前端板11的后表面的左侧部相连。左限位杆183的后端部与后端板17的左侧面相连。或者，左限位杆183的前端部与后端板17的前表面的左侧部相连。
右限位杆184的前端部与前端板11的右侧面相连。或者，右限位杆184的前端部与前端板11的后表面的右侧部相连。右限位杆184的后端部与后端板17的右侧面相连。或者，右限位杆184的前端部与后端板17的前表面的右侧部相连。
由此可以使电堆内堆1和燃料电池电堆100的结构更加稳固、更加合理。
优选地，本实施例中上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184通过紧固件连接在前端板11上，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184通过紧固件连接在后端板17上，连接更方便。
如图9-图11所示，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者包括绝缘本体18-1和绝缘凸部18-2，绝缘凸部18-2设在绝缘本体18-1上，绝缘凸部18-2从绝缘本体18-1向邻近电池组14的方向延伸。其中，上限位杆181的绝缘凸部18-2抵靠在电池组14的上表面上，下限位杆182的绝缘凸部18-2抵靠在电池组14的下表面上，左限位杆183的绝缘凸部18-2抵靠在电池组14的左侧面上，右限位杆184的绝缘凸部18-2抵靠在电池组14的右侧面上。
由此可以更加有效地在X方向和Z方向上对电池组14进行限位作用，从而不仅可以进一步保证电池组14不会因受重力和晃动的影响而出现空间弯曲的现象，而且可以进一步提高电堆内堆1的整体结构强度。
可选地，绝缘本体18-1和绝缘凸部18-2的材质为PEEK绝缘材质，即上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184的材质均为PEEK绝缘材质。
如图12所示，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的绝缘本体18-1的前端部上设有前连接孔18-13，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的绝缘本体18-1的前端部通过穿过前连接孔18-13的前紧固件与前端板11相连。
上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的绝缘本体18-1的后端部上设有后连接孔18-14，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的绝缘本体18-1的后端部通过穿过后连接孔18-14的后紧固件与后端板17相连。
由此可以更加方便地、更加稳固地将上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者安装在前端板11和后端板17上，连接方便快捷，且可拆卸。
如图12所示，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的绝缘本体18-1的前端部上设有前凹槽18-11，前连接孔18-13设在前凹槽18-11的底壁面上，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的绝缘本体18-1的后端部上设有后凹槽18-12，后连接孔18-14设在后凹槽18-12的底壁面上。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过设置前凹槽18-11和后凹槽18-12，从而能够使前紧固件和后紧固件安装后不超出上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的绝缘本体18-1外表面，使上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的绝缘本体18-1的外表面平整，方便将电堆内堆1推入到壳体2内，也能保护前紧固件和后紧固件，避免移动过程中的磕碰损伤，还能避免前紧固件和后紧固件和壳体2接触，从而保证燃料电池电堆限位杆180的绝缘要求。
如图11-图13所示，上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者进一步包括金属加强件18-3，金属加强件18-3具有容纳槽，绝缘本体18-1和绝缘凸部18-2容纳在容纳槽内，其中绝缘本体18-1的前端部和后端部中的每一者的至少一部分向内伸出容纳槽，绝缘凸部18-2的一部分向内伸出容纳槽以便与电池组14接触。也就是说，金属加强件18-3覆盖整个绝缘本体18-1和部分绝缘凸部18-2。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过设置金属加强件18-3，从而能够增加上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的刚度，从而可以使上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184更加有效地对电池组14进行限位，进而可以使电堆内堆1整体的轴向刚度更好，进一步防止电堆内堆1发生轴向变形，进一步保证电池组14不会因受重力和晃动的影响而出现空间弯曲的现象，而且可以提高电堆内堆1的整体结构强度。另外，金属加强件18-3与绝缘性能好的但刚度一般的绝缘本体18-1和绝缘凸部18-2配合，能够在满足高强度要求和高绝缘要求的情况下，使上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中的每一者的制作成本低。
同时，绝缘本体18-1的前端部和后端部中的每一者的至少一部分向内伸出容纳槽，绝缘凸部18-2的一部分向内伸出容纳槽，能够保证金属加强件18-3不与前端板11、后端板17和电池组14接触，从而满足绝缘要求。
如图11和图13所示，金属加强件18-3的长度与相应的绝缘本体18-1的长度相匹配，金属加强件18-3的前端部设有与相应的绝缘本体18-1的前连接孔18-13相对的前避让孔18-31，金属加强件18-3的后端部设有与相应的绝缘本体18-1的后连接孔18-14相对的后避让孔18-32。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过在金属加强件18-3上设置前避让孔18-31和后避让孔18-32，使金属加强件18-3不遮挡相应的绝缘本体18-1上的前连接孔18-13和后连接孔18-14。由此可以使上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184的结构更加合理。
如图13所示，金属加强件18-3包括夹持底板18-33、第一金属夹持板18-34和第二金属夹持板18-35，第一金属夹持板18-34和第二金属夹持板18-35沿绝缘本体18-1的宽度方向间隔开地设在夹持底板18-33上，夹持底板18-33、第一金属夹持板18-34和第二金属夹持板18-35之间限定出容纳槽，绝缘本体18-1夹持在第一金属夹持板18-34与第二金属夹持板18-35之间，绝缘凸部18-2夹持在第一金属夹持板18-34与第二金属夹持板18-35之间。由此可以使金属加强件18-3的结构更加合理、结构更加简单、制作方便，且与相应的绝缘本体18-1和绝缘凸部18-2连接方便。
优选地，本实施例中金属加强件18-3为铝槽，绝缘凸部18-2上设有连接孔18-21，铝槽两侧的第一金属夹持板18-34和第二金属夹持板18-35上设有与绝缘凸部18-2上的连接孔18-21位置与尺寸完全相同的连接孔18-36，绝缘凸部18-2和铝槽通过同时穿过连接孔18-21和连接孔18-36内的螺栓固定连接。
如图9-图10和图14-图15所示，燃料电池电堆100进一步包括上限位块21和下限位块22。上限位块21包括上竖直部21-1和上水平部21-2，上竖直部21-1与后端板17的后表面的上部相连，上水平部21-2与壳体2的顶板24的下表面的后部相连。下限位块22包括下竖直部22-1和下水平部22-2，下竖直部22-1与后端板17的后表面的下部相连，下水平部22-2与壳体2的底板25的上表面的后部相连。
优选地，如图9所示，上水平部21-2的至少一部分向前凸出上竖直部21-1的前表面，上水平部21-2的至少一部分配合在壳体2的顶板24的下表面和后端板17的上表面之间。下水平部22-2的至少一部分向前凸出下竖直部22-1的前表面，下水平部22-2的至少一部分配合在壳体2的底板25的下表面和后端板17的上表面之间。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过连接在壳体2上的上限位块21和下限位块22对后端板17的限位，从而能够在Y方向(轴向)上更好地对电堆内堆1起到限位作用，同时也能在Z方向(上下方向)对电堆内堆1起到支撑作用。由此可以进一步确保电堆内堆1不因晃动的影响而在壳体2中产生位移和碰撞。其中，可以先将电堆内堆1装进壳体2内，确定电堆内堆1的最终摆放位置后，将上限位块21和下限位块22安装在后端板17和壳体2上。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过上水平部21-2的至少一部分和下水平部22-2的至少一部分在Z方向(上下方向)对电堆内堆1起到支撑作用，上水平部21-2和下水平部22-2能够对电堆内堆1提供更稳定的支撑，支撑方便可靠，可以进一步确保电堆内堆1不因晃动的影响而在壳体2中产生位移和碰撞。
如图9-图10所示，上限位杆181为多个，多个上限位杆181沿左右方向间隔开地设置。下限位杆182为多个，多个下限位杆182沿左右方向间隔开地设置。左限位杆183为多个，多个左限位杆183沿上下方向间隔开地设置。右限位杆184为多个，多个右限位杆184沿上下方向间隔开地设置。
上限位块21为多个，多个上限位块21沿左右方向间隔开地设置。下限位块22为多个，多个下限位块22沿左右方向间隔开地设置。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过设置多个上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183、右限位杆184，可以更加有效地在X方向和Z方向上对电池组14进行限位，从而不仅可以进一步保证电池组14不会因受重力和晃动的影响而出现空间弯曲的现象，而且可以进一步提高电堆内堆1的整体结构强度。同时通过设置多个上限位块21和下限位块22，可以进一步确保电堆内堆不因晃动的影响而在壳体2中产生位移和碰撞。
如图4、图5、图16和图17所示，上减振组件231包括上弹性减振垫231-1，上弹性减振垫231-1固定连接在壳体2的顶板24上，上弹性减振垫231-1具有下端敞开的上夹持腔231-12，上限位杆181的一部分配合在上夹持腔231-12内，上夹持腔231-12具有上夹持部，上限位杆181的一部分与上夹持部贴合。
下减振组件232包括下弹性减振垫232-1，下弹性减振垫232-1固定连接在壳体2的底板25上，下弹性减振垫232-1具有上端敞开的下夹持腔232-12，下限位杆182的一部分配合在下夹持腔232-12内，下夹持腔232-12具有下夹持部，下限位杆182的一部分与下夹持部贴合。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过设置上弹性减震垫231-1和下弹性减震垫232-1，并利用上弹性减震垫231-1夹持上限位杆181且利用下弹性减震垫232-1夹持下限位杆182，从而可以利用上弹性减振垫231-1对上限位杆181的限位作用和摩擦力对上限位杆181进行固定以及利用下弹性减振垫232-1对下限位杆182的限位作用和摩擦力对下限位杆182进行固定。
由此不仅可以有效地阻止和缓解电堆内堆1在水平方向上的振动，而且可以避免通过紧固件将电堆内堆1直接安装在壳体2上。也就是说，只需要利用紧固件将变形性优越的上弹性减震垫231-1和下弹性减震垫232-1安装在金属的壳体2上，从而避免使用紧固件将电堆内堆1的金属部件和金属的壳体2安装在一起，减少了两个振动部件(电堆内堆1和壳体2)之间的连接，进而延长了紧固件的使用寿命，以便增加上弹性减震垫231-1、下弹性减震垫232-1和燃料电池电堆100的安全性和可靠性。
另外，由于上弹性减振垫231-1位于上限位杆181与壳体2的顶板24之间，下弹性减振垫232-1位于在下限位杆182与壳体2的底板25之间，上弹性减振垫231-1和下弹性减振垫232-1也能在一定程度上减少电堆内堆1相对壳体2在垂直方向的振动。
因此，根据本发明实施例的燃料电池电堆100具有电堆内堆1振动小、安全性好、可靠性好等优点。
优选地，上弹性减振垫231-1通过紧固件安装在壳体2的顶板24上。下弹性减振垫232-1通过紧固件安装在壳体2的底板25上。由此可以更加方便地、更加稳固地安装上限位杆181和下限位杆182。
如图16-图17所示，上减振组件231还包括上减振弹簧231-2，上减振弹簧231-2设在上弹性减振垫231-1和壳体2的顶板24之间。下减振组件232还包括下减振弹簧232-2，下减振弹簧232-2设在下弹性减振垫232-1和壳体2的底板25之间。
根据本发明实施例的燃料电池电堆100通过设置上减振弹簧231-2可以增大上弹性减振垫231-1和上限位杆181之间的压力，进而增大上弹性减振垫231-1和上限位杆181之间的摩擦力，通过设置下减振弹簧232-2可以增大下弹性减振垫232-1和下限位杆182之间的压力，进而增大下弹性减振垫232-1和下限位杆182之间的摩擦力，从而可以更有效地阻止和缓解电堆内堆1相对壳体2在水平方向的振动，使电堆内堆1在水平方向的减振效果更好。
另外通过在上弹性减振垫231-1和壳体2的顶板24之间设置上减振弹簧231-2，在下弹性减振垫232-1和壳体2的底板25之间设置下减振弹簧232-2，能够进一步减少电堆内堆1相对壳体2在垂直方向的振动。
而且，通过在下弹性减振垫232-1和壳体2的底板25之间设置下减振弹簧232-2，从而可以利用下减振弹簧232-2承担一部分电堆内堆1的自重，以便有效地减小电堆内堆1对下弹性减震垫232-1的挤压力，进而延长下弹性减震垫232-1的使用寿命。
如图16-图17所示，上弹性减振垫231-1的上表面上设有上卡槽231-11，上减振弹簧231-2的至少一部分配合在上卡槽231-11内，其中上卡槽231-11的底壁面上设有上安装柱231-13，上减振弹簧231-2套设在上安装柱231-13上。
下弹性减振垫232-1的下表面上设有下卡槽232-11，下减振弹簧232-2的至少一部分配合在下卡槽232-11内，其中下卡槽232-11的底壁面上设有下安装柱232-13，下减振弹簧232-2套设在下安装柱232-13上。
由此可以利用上弹性减振垫231-1和下弹性减振垫232-1变形性好的优势，通过上弹性减振垫231-1上的上卡槽231-11和上安装柱231-13对上减振弹簧231-2进行限位，并通过下弹性减振垫232-1上的下卡槽232-11和下安装柱232-13对下减振弹簧232-2进行限位，从而既便于安装上减振弹簧231-2和下减振弹簧232-2，又能防止上减振弹簧231-2和下减振弹簧232-2因为容易异位导致的减振失效或偏载的现象。
上减振弹簧231-2的硬度小于下减振弹簧232-2的硬度。上减振弹簧231-2的弹性系数小于下减振弹簧232-2的弹性系数。由此可以更有效地利用下减振弹簧232-2承担一部分电堆内堆1的自重，以便更有效地减小电堆内堆1对下弹性减震垫232-1的挤压力，进而延长下弹性减震垫232-1的使用寿命。
如图16-图17所示，上夹持腔231-12沿前后方向贯通上弹性减振垫231-1。下夹持腔232-12沿前后方向贯通下弹性减振垫232-1。
由此在燃料电池电堆100装卸时，可以使电堆内堆1的上限位杆181对准上弹性减振垫231-1上的上夹持腔231-12，下限位杆182对准下弹性减振垫232-1上的下夹持腔232-12，从而方便地将电堆内堆1在壳体2内沿壳体2的轴向方向(前后方向)推入推出，进而使电堆内堆1在壳体2的组装以及拆卸流程容易执行，有利于实现自动化生产。
本实施例的燃料电池电堆100组装步骤为：
第一、将前集流板13、后集流板15、前绝缘板12、后绝缘板16和电池组14按顺序压装成型。
第二、使用12根长螺栓19以及配套螺母110将前述压装成型的结构固定于前端板11与后端板17之间，以长螺栓19预紧力作为电堆内堆1压装力。同时在后端板17与后绝缘板16之间设置弹性件172。另外在螺母110与后端板17之间加入第二弹簧111(如图8所示)，以对前端板11、后端板17的结构受力以及变形进行补偿调节，解决可能由于材料松弛、温度以及振动所产生变形而引起的问题，可以抵消一部分单电池在使用工况下产生的热应力，而对整体结构影响最小，确保每层单电池受力均匀。
第三、使上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中每一者通过螺栓与前端板11相连。并使上限位杆181、下限位杆182、左限位杆183和右限位杆184中每一者通过螺栓与后端板17相连。
第四、将上减振弹簧231-2放入上弹性减振垫231-1的上卡槽231-11内，并将下减振弹簧232-2放入下弹性减震垫232-1的下卡槽232-11内，接着将组装好的六个上减振组件231通过螺栓固定到壳体2的顶板24上，将组装好的六个下减振组件232通过螺栓固定到壳体2的底板25上。
第五、将整个电堆内堆1装配到壳体2中，装配时，将电堆内堆1的上限位杆181对准上弹性减振垫231-1上的上夹持腔231-12，使上弹性减震垫231-1上的上夹持腔231-12与上限位杆181进行约束配合，将下限位杆182对准下弹性减振垫232-1上的下夹持腔232-12，使下弹性减震垫232-1上的下夹持腔232-12与下限位杆182进行约束配合，然后将电堆内堆1在壳体2内沿壳体2的轴向方向缓慢推入壳体2内。
第六、确定好电堆内堆1的最终摆放位置后，将上限位块21的上竖直部21-1紧贴后端板17后表面并通过螺栓与后端板17相连。上限位块21的上水平部21-2前端部塞入后端板17与壳体2之间的缝隙。上限位块21的上水平部21-2后端部通过螺栓与壳体2的顶板24连接。并将下限位块22的下竖直部22-1紧贴后端板17后表面并通过螺栓与后端板17相连。下限位块22的下水平部22-2前端部塞入后端板17与壳体2之间的缝隙。下限位块22的下水平部22-2后端部通过螺栓与壳体2的底板25连接。
根据本实施例的燃料电池电堆100还包括巡检支架、巡检器和电源检测模块，巡检支架安装在前端板11与后端板17之间。巡检支架作为每节单电池输出的接线端，用于将信号输出到巡检器中进行分析，巡检器固定于壳体2内。电源检测模块固定于壳体2外侧。通过在燃料电池电堆100中合理布置电源检测模块、巡检支架等部件，能够最大限度节省堆体空间，满足实际装车需求。
综上，根据本实施例的燃料电池电堆100的整体结构更稳定，不易产生滑动以及振动，并且各单电池之间所受压装力更加平均，有利于提升整体性能。另外根据本实施例的燃料电池电堆100结构形式简单，制造成本低，装配方便快捷，实用，有效，同时组装以及拆卸流程容易执行，也有利于实现自动化生产。
下面参考图18-图19描述根据本发明实施例的一种减振组件23。根据本发明实施例的一种减振组件23包括弹性减振垫23-1。弹性减振垫23-1具有相对的第一表面和第二表面，第二表面上设有夹持腔23-12，夹持腔23-12具有夹持部。也就是说，上述的上弹性减震垫231-1和下弹性减震垫232-1可以是根据本发明实施例的减振组件23的弹性减振垫23-1。
根据本发明实施例的减振组件23用于配合在电堆内堆1的上限位杆181与壳体2之间以及电堆内堆1的下限位杆182与壳体2之间，能够利用夹持腔23-12夹持上限位杆181或下限位杆182，从而可以利用弹性减振垫23-1对上限位杆181的限位作用和摩擦力对上限位杆181进行固定以及利用弹性减振垫23-1对下限位杆182的限位作用和摩擦力对下限位杆182进行固定。
由此不仅可以有效地阻止和缓解电堆内堆1在水平方向上的振动，而且可以避免通过紧固件将电堆内堆1直接安装在壳体2上。也就是说，只需要利用紧固件将变形性优越的弹性减震垫23-1安装在金属的壳体2上，从而避免使用紧固件将电堆内堆1的金属部件和金属的壳体2安装在一起，减少了两个振动部件(电堆内堆1和壳体2)之间的连接，进而延长了紧固件的使用寿命，以便增加弹性减震垫23-1和燃料电池电堆100的安全性和可靠性。
另外，由于弹性减振垫23-1位于电堆内堆1与壳体2之间，弹性减振垫23-1也能在一定程度上减少电堆内堆1相对壳体2在垂直方向的振动。
因此，根据本发明实施例的减振组件23配合在电堆内堆1与壳体2之间，具有使电堆内堆1振动小、安全性好、可靠性好等优点。
如图18-图19所示，减振组件23进一步包括减振弹簧23-2，弹性减振垫23-1的第一表面上设有卡槽23-11，减振弹簧23-2配合在卡槽23-11内。或者弹性减振垫23-1的第一表面上设有凸柱，减振弹簧23-2套设在凸柱上。
根据本发明实施例的减振组件23配合在电堆内堆1与壳体2之间，通过减振弹簧23-2可以增大弹性减振垫23-1和上限位杆181之间的压力以及弹性减振垫23-1和上限位杆181之间的压力，进而增大弹性减振垫23-1和上限位杆181之间的摩擦力以及弹性减振垫23-1和上限位杆181之间的摩擦力，从而可以更有效地阻止和缓解电堆内堆1相对壳体2在水平方向的振动，使电堆内堆1在水平方向的减振效果更好。
同时通过在弹性减振垫23-1和壳体2的顶板24之间设置减振弹簧23-2，以及在弹性减振垫23-1和壳体2的底板25之间设置减振弹簧23-2，能够进一步减少电堆内堆1相对壳体2在垂直方向的振动。
而且，通过在弹性减振垫23-1和壳体2的底板25之间设置减振弹簧23-2，从而可以利用减振弹簧23-2承担一部分电堆内堆1的自重，以便有效地减小电堆内堆1对弹性减震垫23-1的挤压力，进而延长弹性减震垫23-1的使用寿命。
另外可以利用弹性减振垫23-1变形性好的优势，通过弹性减振垫23-1上的卡槽23-11或凸柱对减振弹簧23-2进行限位，从而既便于安装减振弹簧23-2，又能防止减振弹簧23-2因为容易异位导致的减振失效或偏载的现象。
如图18-图19所示，卡槽23-11的底壁面上设有安装柱23-13，减振弹簧23-2套设在安装柱23-13上。由此能够进一步防止减振弹簧23-2容易异位导致减振失效或偏载的现象。
如图18-图19所示，弹性减振垫23-1的第一表面和弹性减振垫23-1的第二表面在第一方向上相对，夹持腔23-12沿第二方向贯通弹性减振垫，第二方向垂直于第一方向。
由此在燃料电池电堆100装卸时，可以使电堆内堆1的上限位杆181和下限位杆182对准弹性减振垫23-1上的夹持腔23-12，方便将电堆内堆1在壳体2内沿壳体2的轴向方向(前后方向)推入推出，进而使电堆内堆1在壳体2的组装以及拆卸流程容易执行，有利于实现自动化生产。
如图18-图19所示，弹性减振垫23-1包括减振垫体23-14、第一夹持板23-15和第二夹持板23-16。减振垫体23-14上设有卡槽23-11或凸柱。第一夹持板23-15和第二夹持板23-16沿第三方向间隔开地设在减振垫体23-14上，减振垫体23-14、第一夹持板23-15和第二夹持板23-16之间限定出夹持腔23-12，第三方向垂直于第一方向和第二方向中的每一者。第一夹持板23-15和第二夹持板23-16构成夹持部。由此使得弹性减振垫23-1的结构简单，制作方便，结构更加合理。
优选地，第一夹持板23-15和第二夹持板23-16之间的减振垫体23-14的第二表面上在夹持腔23-12的前后两端开口位置设置为圆角或倒角过渡。由此使得上限位杆181和下限位杆182更方便与弹性减振垫23-1的加持腔23-12配合。
下面参考图9-图13描述根据本发明实施例的一种燃料电池电堆限位杆180。根据本发明实施例的燃料电池电堆限位杆180包括绝缘本体18-1和绝缘凸部18-2，绝缘凸部18-2设在绝缘本体18-1上，其中绝缘本体18-1的前端部适于与前端板11相连，绝缘本体18-1的后端部适于与后端板17相连，绝缘凸部18-2适于抵靠在电池组14上。
为满足燃料电池电堆大功率的使用需求，电池组的堆叠节数往往超过200节，而堆叠节数多的燃料电池电堆过长过重，在实际运行过程中，会受重力及及车体晃动的影响出现空间弯曲的现象。
有鉴于此，本发明的实施例提出一种燃料电池电堆限位杆180，其适于连接在前端板11和后端板17之间，并能使绝缘凸部18-2抵靠在电池组14上，从而能够方便对电池组14进行限位。
而且，燃料电池电堆限位杆180可以方便连接在电堆内堆1的上下左右四个方向，从而不仅可以在左右方向(X方向)上对电池组14进行限位，而且可以在上下方向(Z方向)上对电池组14进行限位，另外前端板11和后端板17可以在前后方向(Y方向)上对电池组14进行限位。由此不仅可以保证电池组14不会因受重力和晃动的影响而出现空间弯曲的现象，而且可以提高电堆内堆1的整体结构强度。
因此，根据本发明实施例的燃料电池电堆限位杆180具有方便对电池组14进行限位，避免电池组14出现空间弯曲的现象、使电堆内堆1的整体结构强度高等优点。
如图12所示，绝缘本体18-1的前端部上设有前连接孔18-13，绝缘本体18-1的前端部适于通过穿过前连接孔18-13的前紧固件与前端板11相连。
绝缘本体18-1的后端部上设有后连接孔18-14，绝缘本体18-1的后端部适于通过穿过后连接孔18-14的后紧固件与后端板17相连。
由此可以更加方便地、更加稳固地将燃料电池电堆限位杆180安装在前端板11和后端板17上，连接方便快捷，且可拆卸，方便维护。
如图12所示，绝缘本体18-1的前端部上设有前凹槽18-11，前连接孔18-13设在前凹槽18-11的底壁面上，绝缘本体18-1的后端部上设有后凹槽18-12，后连接孔18-14设在后凹槽18-12的底壁面上。
由此能够使前紧固件和后紧固件安装后不超出燃料电池电堆限位杆180的绝缘本体18-1外表面，使燃料电池电堆限位杆180的绝缘本体18-1的外表面平整，方便将电堆内堆1推入到壳体2内，也能保护前紧固件和后紧固件，避免移动过程中的磕碰损伤，还能避免前紧固件和后紧固件和壳体2接触，从而保证前端板11和后端板17的绝缘要求。
如图11-图13所示，根据本发明实施例的燃料电池电堆限位杆180进一步包括金属加强件18-3，金属加强件18-3具有容纳槽，绝缘本体18-1和绝缘凸部18-2容纳在容纳槽内，其中绝缘本体18-1的前端部和后端部中的每一者的至少一部分向内伸出容纳槽，绝缘凸部18-2的一部分向内伸出容纳槽以便与电池组14接触。也就是说，金属加强件18-3覆盖整个绝缘本体18-1和部分绝缘凸部18-2。
根据本发明实施例的燃料电池电堆限位杆180通过设置金属加强件18-3，能够增加燃料电池电堆限位杆180的刚度，从而可以使燃料电池电堆限位杆180更加有效地对电池组14进行限位，进而可以使电堆内堆1整体的轴向刚度更好，进一步防止电堆内堆1发生轴向变形，进一步保证电池组14不会因受重力和晃动的影响而出现空间弯曲的现象，而且可以提高电堆内堆1的整体结构强度。另外，金属加强件18-3与绝缘性能好的但刚度一般的绝缘本体18-1和绝缘凸部18-2配合，能够在满足高强度要求和高绝缘要求的情况下，使燃料电池电堆限位杆180的制作成本低。
同时，绝缘本体18-1的前端部和后端部中的每一者的至少一部分向内伸出容纳槽，绝缘凸部18-2的一部分向内伸出容纳槽，能够保证金属加强件18-3不与前端板11、后端板17和电池组14接触，从而满足绝缘要求。
如图11和图13所示，金属加强件18-3的长度与相应的绝缘本体18-1的长度相匹配，金属加强件18-3的前端部设有与相应的绝缘本体18-1的前连接孔18-13相对的前避让孔18-31，金属加强件18-3的后端部设有与相应的绝缘本体18-1的后连接孔18-14相对的后避让孔18-32。
根据本发明实施例的燃料电池电堆限位杆180通过在金属加强件18-3上设置前避让孔18-31和后避让孔18-32，使金属加强件18-3不遮挡相应的绝缘本体18-1上的前连接孔18-13和后连接孔18-14。由此可以使燃料电池电堆限位杆180的结构更加合理。
如图13所示，金属加强件18-3包括夹持底板18-33、第一金属夹持板18-34和第二金属夹持板18-35，第一金属夹持板18-34和第二金属夹持板18-35沿绝缘本体18-1的宽度方向间隔开地设在夹持底板18-33上，夹持底板18-33、第一金属夹持板18-34和第二金属夹持板18-35之间限定出容纳槽，绝缘本体18-1夹持在第一金属夹持板18-34与第二金属夹持板18-35之间，绝缘凸部18-2夹持在第一金属夹持板18-34与第二金属夹持板18-35之间。由此可以使金属加强件18-3的结构更加合理、结构更加简单、制作方便，且与相应的绝缘本体18-1和绝缘凸部18-2连接方便。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种燃料电池电堆，其特征在于，包括：
壳体；
电堆内堆，所述电堆内堆设在所述壳体内，所述电堆内堆包括前端板、后端板、电池组和限位组件，所述电池组包括堆叠的多个单电池，所述电池组设在所述前端板和所述后端板之间，所述限位组件包括上限位杆、下限位杆、左限位杆和右限位杆，所述上限位杆、所述下限位杆、所述左限位杆和所述右限位杆中的每一者的前端部与所述前端板相连，所述上限位杆、所述下限位杆、所述左限位杆和所述右限位杆中的每一者的后端部与所述后端板相连，所述上限位杆、所述下限位杆、所述左限位杆和所述右限位杆中的每一者与所述电池组配合以便对所述电池组限位；
上减振组件，所述上减振组件包括上弹性减振垫，所述上弹性减振垫安装在所述壳体的顶板上，所述上弹性减振垫具有下端敞开的上夹持腔，所述上限位杆的一部分配合在所述上夹持腔内；
下减振组件，所述下减振组件包括下弹性减振垫，所述下弹性减振垫安装在所述壳体的底板上，所述下弹性减振垫具有上端敞开的下夹持腔，所述下限位杆的一部分配合在所述下夹持腔内；和
分配器，所述分配器与所述前端板相连，所述分配器与所述壳体相连。
2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆，其特征在于，
所述上减振组件还包括上减振弹簧，所述上减振弹簧设在所述上弹性减振垫和所述壳体的所述顶板之间；
所述下减振组件还包括下减振弹簧，所述下减振弹簧设在所述下弹性减振垫和所述壳体的所述底板之间。
3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆，其特征在于，
所述上弹性减振垫的上表面上设有上卡槽，所述上减振弹簧的至少一部分配合在所述上卡槽内，其中所述上卡槽的底壁面上设有上安装柱，所述上减振弹簧套设在所述上安装柱上；
所述下弹性减振垫的下表面上设有下卡槽，所述下减振弹簧的至少一部分配合在所述下卡槽内，其中所述下卡槽的底壁面上设有下安装柱，所述下减振弹簧套设在所述下安装柱上。
4.根据权利要求2所述的燃料电池电堆，其特征在于，
所述上减振弹簧的硬度小于所述下减振弹簧的硬度；和/或
所述上减振弹簧的弹性系数小于所述下减振弹簧的弹性系数。
5.根据权利要求1所述的燃料电池电堆，其特征在于，
所述上夹持腔沿前后方向贯通所述上弹性减振垫；
所述下夹持腔沿前后方向贯通所述下弹性减振垫。
6.一种减振组件，其特征在于，包括：
弹性减振垫，所述弹性减振垫具有相对的第一表面和第二表面，所述第二表面上设有夹持腔。
7.根据权利要求6所述的减振组件，其特征在于，进一步包括：减振弹簧；
所述第一表面上设有卡槽或凸柱，所述减振弹簧配合在所述卡槽内或者所述减振弹簧套设在所述凸柱上。
8.根据权利要求7所述的减振组件，其特征在于，当所述第一表面上设有卡槽，所述卡槽的底壁面上设有安装柱，所述减振弹簧套设在所述安装柱上。
9.根据权利要求8所述的减振组件，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面在第一方向上相对，所述夹持腔沿第二方向贯通所述弹性减振垫，所述第二方向垂直于所述第一方向。
10.根据权利要求9所述的减振组件，其特征在于，所述弹性减振垫包括：
减振垫体，所述减振垫体上设有所述卡槽或所述凸柱；以及
第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板和所述第二夹持板沿第三方向间隔开地设在所述减振垫体上，所述减振垫体、所述第一夹持板和所述第二夹持板之间限定出所述夹持腔，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向中的每一者。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114335655A (zh) * 2021-11-17 2022-04-12 国家电投集团氢能科技发展有限公司 集成化燃料电池电堆
CN114583233A (zh) * 2022-02-23 2022-06-03 佛山仙湖实验室 一种燃料电池电堆紧固装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205355118U (zh) * 2016-02-17 2016-06-29 厦门日臻动力电源科技有限公司 一种防撞击锂电池
CN207800769U (zh) * 2018-01-16 2018-08-31 广东国鸿氢能科技有限公司 一种燃料电池电堆
CN207883760U (zh) * 2017-12-31 2018-09-18 天津新艺电子有限公司 一种新能源电池组快装式减震结构
CN110492163A (zh) * 2019-09-16 2019-11-22 中自环保科技股份有限公司 一种燃料电池电堆及其装配方法
CN210575483U (zh) * 2019-09-03 2020-05-19 杭州冠通新型材料有限公司 一种变压器减振机构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205355118U (zh) * 2016-02-17 2016-06-29 厦门日臻动力电源科技有限公司 一种防撞击锂电池
CN207883760U (zh) * 2017-12-31 2018-09-18 天津新艺电子有限公司 一种新能源电池组快装式减震结构
CN207800769U (zh) * 2018-01-16 2018-08-31 广东国鸿氢能科技有限公司 一种燃料电池电堆
CN210575483U (zh) * 2019-09-03 2020-05-19 杭州冠通新型材料有限公司 一种变压器减振机构
CN110492163A (zh) * 2019-09-16 2019-11-22 中自环保科技股份有限公司 一种燃料电池电堆及其装配方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114335655A (zh) * 2021-11-17 2022-04-12 国家电投集团氢能科技发展有限公司 集成化燃料电池电堆
CN114335655B (zh) * 2021-11-17 2024-06-14 国家电投集团氢能科技发展有限公司 集成化燃料电池电堆
CN114583233A (zh) * 2022-02-23 2022-06-03 佛山仙湖实验室 一种燃料电池电堆紧固装置
CN114583233B (zh) * 2022-02-23 2024-04-02 佛山仙湖实验室 一种燃料电池电堆紧固装置

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