CN113471461A - 一种燃料电池电堆一体化端板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池电堆一体化端板，包括端板体，所述端板体的远离电池电芯的一端设置有集流板，所述集流板与所述端板体为一体结构，所述集流板的表面与所述端板体设置所述集流板的端面的表面平齐。本发明的燃料电池电堆一体化端板，集流板一体集成在端板体上，提高了结构强度，结构简单，减少了零件数量，使得整个电池堆的装配性能更好，有利于提高装配的效率。本发明还提供了上述燃料电池电堆一体化端板的制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种燃料电池电堆一体化端板及其制作方法。
背景技术
燃料电池包括两个集流板01、两个端板02和电芯。端板02位于电池组的两端，其上设置有空气、氢气和水的通道，同时也需要承受电堆的组装力。电芯能够产生电流。集流板01接在电芯上，内部叫集流体，伸出外面就是正负极，用于收集电芯产生的电流，并通过连接的导线送至电池外。端板02为绝缘板，起到隔离集流板01与电芯的作用。
现有技术中，如图1所示，集流板01和端板02为两个独立的零件，安装时叠置后依靠螺栓等连接件组装在一起。这种结构的端板02，为了提高结构强度，需要在内部增加支撑金属板，结构复杂。同时，集流板01仍有较大的裸露面积，对电池堆的绝缘设计造成一定难度。集流板01和端板02为两个独立的零件，零件数量多，不利于提高装配效率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种燃料电池电堆一体化端板，集流板一体集成在端板体上，提高了结构强度，结构简单，减少了零件数量，使得整个电池堆的装配性能更好，有利于提高装配的效率。
本发明还提供了上述燃料电池电堆一体化端板的制作方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种燃料电池电堆一体化端板，包括端板体，所述端板体的远离电池电芯的一端设置有集流板，所述集流板与所述端板体为一体结构，所述集流板的表面与所述端板体设置所述集流板的端面的表面平齐。
可选地，所述集流板的边缘位置设置有弯折边，从而使得所述集流板为立体结构板，所述弯折边的弯折方向朝向所述端板体的内部设置，所述弯折边的高度小于所述端板体的厚度。
可选地，所述端板体与所述集流板注塑成型为一体结构。
可选地，所述端板体与所述集流板模压成型为一体结构。
可选地，所述端板体上设置有用于氢气流通的第一通孔、用于冷却液流通的第二通孔和用于空气流通的第三通孔；所述集流板上与所述第一通孔对应的位置设置有第四通孔，与所述第二通孔对应的位置设置有第五通孔，与所述第三通孔对应的位置设置有第六通孔。
可选地，所述集流板为铜板，所述端板体为树脂板。
可选地，所述集流板包括主板体和接线板体，所述接线板体设置在所述主板体的边缘位置。
可选地，所述接线板体与所在的平面平行或者垂直。
本发明还提供了一种燃料电池电堆一体化端板的制作方法，所述端板为上述的燃料电池电堆一体化端板，包括以下步骤：
a)、集流板成型；
b)、将步骤a中成型好的所述集流板放入模具内，在所述集流板的表面注塑或者模压树脂，形成端板体。
可选地，所述步骤a中的所述集流板为冲压成型，或者热锻压成型，或者冲压与加强件铆接成型。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的燃料电池电堆一体化端板，集流板与端板体为一体结构，即将现有技术中的两个零件合并为一个整体，减少了零件数量，使得整个电池堆的装配性能更好，有利于提高装配的效率。集流板与端板体为一体结构，使得集流板兼有对端板体的结构加强的作用，使得端板体的内部不用再设置加强板，结构简单。集流板与端板体为一体结构，且集流板的表面与端板体设置集流板的端面的表面平齐，使得一体成型后的端板和电芯双极板胶线接触的是一个平面，封装后的结构更稳定，密封性能更好。
本发明还提供了一种燃料电池电堆一体化端板的制作方法，所述制作方法为用于制作上述燃料电池电堆一体化端板的方法，方法简单，成型方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的端板和集流板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的燃料电池电堆一体化端板的一种角度的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的燃料电池电堆一体化端板的另一种角度的结构示意图；
图4为图3中的A-A处的剖视结构示意图；
图5为图3中的B-B处的剖视结构示意图；
图6为本发明实施例提供的集流板的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的端板体的结构示意图；
图8为本发明一实施例提供的接线板体的设置结构示意图；
图9为本发明另一实施例提供的接线板体的设置结构示意图；
图10为本发明又一实施例提供的接线板体的设置结构示意图。
其中：
1、端板体，101、第一通孔，102、第二通孔，103、第三通孔，2、集流板，201、弯折边，202、第四通孔，203、第五通孔，204、第六通孔，205、接线板体。
具体实施方式
本发明公开了一种燃料电池电堆一体化端板，集流板一体集成在端板体上，提高了结构强度，结构简单，减少了零件数量，使得整个电池堆的装配性能更好，有利于提高装配的效率。
本发明还提供了上述燃料电池电堆一体化端板的制作方法。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图2至图10，本发明的燃料电池电堆一体化端板，包括端板体1，端板体1的远离电池电芯的一端设置有集流板2，集流板2与端板体1为一体结构，集流板2的表面与端板体1设置集流板2的端面的表面平齐。
其中，集流板2为金属导体材质，端板体1为绝缘材质。集流板2集成设置在端板体1上，此发明名称中的端板并不是现有技术中传统意义上的端板，而是为现有技术中端板和集流板的集合整体。
本发明的燃料电池电堆一体化端板，集流板2与端板体1为一体结构，即将现有技术中的两个零件合并为一个整体，减少了零件数量，使得整个电池堆的装配性能更好，有利于提高装配的效率。集流板2与端板体1为一体结构，使得集流板2兼有对端板体1的结构加强的作用，使得端板体1的内部不用再设置加强板，结构简单。集流板2与端板体1为一体结构，且集流板2的表面与端板体1设置集流板2的端面的表面平齐，使得一体成型后的端板和电芯双极板胶线接触的是一个平面，结构更稳定，密封性能更好。
为了提高集流板2的结构强度，集流板2的边缘位置设置有弯折边201，从而使得集流板2成为立体结构板，这种结构设置，不仅有利于提高集流板2的板体的结构强度，且提高了集流板2与端板体1二者形成一体结构的结构可靠性。可以理解的，弯折边201的弯折方向朝向端板体1的内部设置，弯折边201的高度小于端板体1的厚度，从而避免弯折边201从端板体1的另一面。
具体的，端板体1与集流板2注塑成型或者模压成型为一体结构。
其中，端板体1上设置有用于氢气流通的第一通孔101、用于冷却液流通的第二通孔102和用于空气流通的第三通孔103。集流板2上与第一通孔101对应的位置设置有第四通孔202，与第二通孔102对应的位置设置有第五通孔203，与第三通孔103对应的位置设置有第六通孔204。第一通孔101与第四通孔202的形状相同，尺寸对应。第二通孔102与第五通孔203的形状相同，尺寸对应。第三通孔103与第六通孔204的形状相同，尺寸对应。
为了端板体1与集流板2注塑或者模压成型为一体结构时，端板体1能包裹住集流板2上的第四通孔202、第五通孔203和第六通孔204周围的表面，第四通孔202、第五通孔203和第六通孔204的周围表面低于集流板2的其它位置的表面，这样，在注塑成型时，第四通孔202、第五通孔203和第六通孔204的孔开口周围以及孔的内壁就会有一薄层端板体1结构包裹，提高了绝缘性能。
在一实施例中，集流板2为铜板，端板体1为树脂板。
具体的，集流板2包括主板体和接线板体205，所述主板体和接线板体205为一体结构，接线板体205设置在所述主板体的边缘位置。接线板体205与所在的平面(所述主板体的表面)平行或者垂直。如图10所示的设置方式，接线板体205与所述主板体的表面垂直设置，集流板2的接线板体205配置在电堆封装内部。如图8和图9所示的设置方式，接线板体205与所述主板体的表面平行设置，集流板2的接线板体205穿过端板体1的侧面配置在电堆封装外部。本发明的燃料电池电堆一体化端板，能够实现集流板2的接线板体205在多个位置配置，根据需要封装在电堆内部或者设置在电堆封装的外部。
本发明还提供了上述燃料电池电堆一体化端板的制作方法，所述端板为上述的燃料电池电堆一体化端板，包括以下步骤：
a)、集流板2成型；
b)、将步骤a中成型好的集流板2放入模具内，在集流板2的表面注塑或者模压树脂，形成端板体1。
集流板2为冲压成型，或者热锻压成型，或者冲压与加强件铆接成型，此处的冲压成型、热锻压成型、冲压与加强件铆接成型均为现有技术中常用的成型方法，此处不再赘述。
本发明的燃料电池电堆一体化端板，为集流板2和树脂材质的端板体1一体成型，结构简单，零件数量少，装配性能更好，接线板体205设置灵活，可以根据需要外置或者内置，集流板2不与电堆封装内部环境接触、绝缘性能更好。
在本方案的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“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设备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方案的限制。
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一个或者更多个该特征。在本方案的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种燃料电池电堆一体化端板，其特征在于，包括端板体，所述端板体的远离电池电芯的一端设置有集流板，所述集流板与所述端板体为一体结构，所述集流板的表面与所述端板体设置所述集流板的端面的表面平齐。
2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆一体化端板，其特征在于，所述集流板的边缘位置设置有弯折边，从而使得所述集流板为立体结构板，所述弯折边的弯折方向朝向所述端板体的内部设置，所述弯折边的高度小于所述端板体的厚度。
3.根据权利要求1所述的燃料电池电堆一体化端板，其特征在于，所述端板体与所述集流板注塑成型为一体结构。
4.根据权利要求1所述的燃料电池电堆一体化端板，其特征在于，所述端板体与所述集流板模压成型为一体结构。
5.根据权利要求1所述的燃料电池电堆一体化端板，其特征在于，所述端板体上设置有用于氢气流通的第一通孔、用于冷却液流通的第二通孔和用于空气流通的第三通孔；所述集流板上与所述第一通孔对应的位置设置有第四通孔，与所述第二通孔对应的位置设置有第五通孔，与所述第三通孔对应的位置设置有第六通孔。
6.根据权利要求1所述的燃料电池电堆一体化端板，其特征在于，所述集流板为铜板，所述端板体为树脂板。
7.根据权利要求1所述的燃料电池电堆一体化端板，其特征在于，所述集流板包括主板体和接线板体，所述接线板体设置在所述主板体的边缘位置。
8.根据权利要求7所述的燃料电池电堆一体化端板，其特征在于，所述接线板体与所在的平面平行或者垂直。
9.一种燃料电池电堆一体化端板的制作方法，所述端板为权利要求1-8任一项所述的燃料电池电堆一体化端板，其特征在于，包括以下步骤：
a)、集流板成型；
b)、将步骤a中成型好的所述集流板放入模具内，在所述集流板的表面注塑或者模压树脂，形成端板体。
10.根据权利要求9所述的燃料电池电堆一体化端板的制作方法，其特征在于，所述步骤a中的所述集流板为冲压成型，或者热锻压成型，或者冲压与加强件铆接成型。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 201800 No. 1788, xiechun Road, Anting Town, Jiading District, Shanghai Applicant after: Shanghai jiehydrogen Technology Co.,Ltd. Address before: 201804 No. 1788, xiechun Road, Anting Town, Jiading District, Shanghai Applicant before: Shanghai Jet Hydrogen Technology Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20211001 |