CN114079073A - 燃料电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料电池,燃料电池包括:单体电池,所述单体电池为多个且在厚度方向堆叠设置;端板,所述端板为两个且设置于多个单体电池在堆叠方向上的两侧;连接件,所述连接件设置于两个所述端板之间且适于连接两个所述端板,所述连接件的长度不大于两个所述端板之间的距离。根据本发明的燃料电池中连接件可以从燃料电池的侧部进行安装,以将多个单体电池两端的端板连接,连接件的长度不大于两个端板之间的距离,降低了组装过程中,在单体电池堆叠方向上所需的操作空间。

Description

燃料电池
技术领域
本发明涉及燃料电池领域,尤其是涉及一种燃料电池。
背景技术
相关技术中,燃料电池中设置有多个单体电池,而单体电池在厚度方向上堆叠设置,为了将多个单体电池在厚度方向上压紧,连接件需要在厚度方向上与燃料电池两端的端板配合,连接件需要分别贯穿两个端板,导致燃料电池的布置空间需要两倍燃料电池的厚度的空间才能实现燃料电池的组装,该燃料电池组装时所需操作空间大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种燃料电池,该燃料电池中连接件可以从燃料电池的侧部进行安装,以将多个单体电池两端的端板连接,连接件的长度不大于两个端板之间的距离,降低了组装过程中,在单体电池堆叠方向上所需的操作空间。
根据本发明的燃料电池包括:单体电池,所述单体电池为多个且在厚度方向堆叠设置;端板,所述端板为两个且设置于多个单体电池在堆叠方向上的两侧;连接件,所述连接件设置于两个所述端板之间且适于连接两个所述端板,所述连接件的长度不大于两个所述端板之间的距离。
根据本发明的燃料电池,通过在多个单体电池厚度方向上的两侧设置端板,而将连接件设置在两个端板之间,使连接件在与两个端板配合时无需在厚度方向上贯穿燃料电池,连接件可以从燃料电池堆叠的侧向推入并与端板配合,大大降低了组装燃料电池所需的空间,降低了燃料电池对场地的要求,提高了燃料电池组装的便利性。
根据本发明的一个实施例,燃料电池还包括:紧固件,所述紧固件穿过所述端板并与所述连接件配合以适于将两个所述端板压紧在所述连接件上。
根据本发明的一个实施例,所述端板上设置有适于所述紧固件穿过的紧固件过孔,所述紧固件过孔在所述端板的厚度方向上贯穿所述端板且在所述端板的周向上封闭。
根据本发明的一个实施例,所述连接件的两端设置有与所述紧固件配合的螺纹孔。
根据本发明的一个实施例,燃料电池还包括:壳体,所述壳体套设于多个所述单体电池的外侧,所述壳体与两个所述端板限定出适于容纳多个所述单体电池的容纳空间。
根据本发明的一个实施例,所述端板为两个且包括第一端板和第二端板,所述第一端板的一侧与所述壳体的端部止抵,所述第二端板的外周壁与所述壳体的内周壁止抵。
根据本发明的一个实施例,所述壳体构造为筒状结构,所述第二端板的尺寸与小于所述第一端板的尺寸。
根据本发明的一个实施例,所述紧固件包括:螺栓头以及与所述螺栓头相连的螺柱,所述配合孔的内壁设置有第一螺纹,所述螺柱上设置有适于与所述第一螺纹孔配合的第二螺纹。
根据本发明的一个实施例,所述第一端板和/或所述第二端板上设置有收容所述螺栓头的容纳槽。
根据本发明的一个实施例,所述紧固件与所述端板之间设置有密封件。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的燃料电池的剖视图;
图2是根据本发明实施例的连接件与紧固件的配合示意图;
图3是根据本发明实施例的连接件与紧固件配合的剖视图。
附图标记:
燃料电池1,
单体电池11,端板12,紧固件过孔121,容纳槽122,连接件13,配合孔131,
紧固件14,螺栓头141,螺柱142,密封件15。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的燃料电池1。
根据本发明的燃料电池1包括单体电池11、端板12和连接件13,单体电池11为多个且在厚度方向堆叠设置,端板12为两个且设置于多个单体电池11在堆叠方向上的两侧,连接件13设置于两个端板12之间且连接两个端板12,连接件13的长度不大于两个端板12之间的距离。
相关技术中,燃料电池中设置有多个单体电池,而单体电池在厚度方向上堆叠设置,为了将多个单体电池在厚度方向上压紧,连接件需要在厚度方向上与燃料电池两端的端板配合,连接件需要分别贯穿两个端板,导致燃料电池的布置空间需要两倍燃料电池的厚度的空间才能实现燃料电池的组装,该燃料电池组装时所需操作空间大。
根据本发明的燃料电池1中设置有多个单体电池11,多个单体电池11在厚度上堆叠,使燃料电池1具有足够的电压,多个单体电池11的堆叠方向可以是在上下方向也可以是在水平方向。端板12设置在多个单体电池在厚度方向上的两侧,连接件13与端板12配合实现对多个单体电池11的压紧,保证燃料电池1的可靠性。
在本申请中,连接件13的长度不大于两个端板12之间的距离,使连接件13可以在多个单体电池11的侧向上与两个端板12配合,从而使连接件13无需在厚度方向上贯穿燃料电池1两侧的端板12,大大减少了组装燃料电池1所需的空间。
根据本发明的燃料电池1,通过在多个单体电池11厚度方向上的两侧设置端板12,而将连接件13设置在两个端板12之间,使连接件13在与两个端板12配合时无需在厚度方向上贯穿燃料电池1,连接件13可以从燃料电池1堆叠的侧向推入并与端板12配合,大大降低了组装燃料电池1所需的空间,降低了燃料电池1对场地的要求,提高了燃料电池1组装的便利性。
根据本发明的一个实施例,燃料电池1还包括紧固件14,紧固件14穿过端板12并与连接件13配合以将两个端板12压紧在连接件13上。紧固件14的至少部分设置于端板12的外侧,紧固件14穿过端板12后与连接件13配合,通过控制连接件13与紧固件14之间的配合行程,使紧固件14将端板12压紧在连接件13上。在连接件13的两端分别设置有端板12,而每个端板12与至少一个连接件13配合,通过紧固件14将端板12压紧在连接件13上,保证端板12对多个单体电池11的压紧效果,提高燃料电池1整体的可靠性。
在本发明的一些实施例中,连接件13为多个,且在单体电池的周向上布置,以提高两个端板12之间连接的可靠性同时多个单体电池之间的压紧力更加均匀。
根据本发明的一个实施例,端板12上设置有适于紧固件14穿过的紧固件过孔121,紧固件过孔121在端板12的厚度方向贯穿端板12且在端板12的周向上封闭。
相关技术中,在端板的周向上设置有开口槽,连接件13由端板12在侧向与端板12周向上的开槽配合,以减少连接件13在装配时的空间占用,但此种方式需要将开口槽与壳体进一步密封,而该密封件无其他部件进行可靠的压紧,容易在所述开口槽内跳动,增加了燃料电池密封设计的难度,同时也增加了燃料电池的安装零部件数量。
根据本发明的燃料电池1,通过在端板12上设置贯穿端板12的通孔,使紧固件14可以穿过端板12并与连接件13配合,同时增加密封件15,使连接件13、紧固件14以及端板12之间的密封更加可靠,该密封件仅需对端板12进行密封,无需对壳体进行单独密封,降低了燃料电池1的密封难度,燃料电池1的装配过程更加方便。
根据本发明的一个实施例,连接件13的两端设置有与紧固件14配合的配合孔131,紧固件14在穿过端板12后与连接件13的配合孔131配合,通过控制紧固件14与配合孔131之间的配合深度,以改变两个端板12之间的距离,从而使端板12对多个单体电池11具有不同的压紧力,还可以适于不同数量的单体电池11,提高了燃料电池1的灵活性,燃料电池1可以适于布置不同数量的单体电池11。
根据本发明的一个实施例,燃料电池1还包括壳体,壳体套设于多个单体电池11的外侧,壳体与两个端板12限定出适于容纳多个单体电池11的容纳空间。壳体可以构造为筒状结构,壳体围绕在多个单体电池11的周向外侧,壳体适于保护单体电池11在周向上的侧壁,提高燃料电池1在周向上的结构强度,保证燃料电池1整体的可靠性。
根据本发明的一个实施例,端板12分为第一端板和第二端板,第一端板和第二端板分设置于堆叠后的多个单体电池11的两端,第一端板在多个单体电池堆叠方向上的一侧与壳体的端部止抵,第二端板的外周壁与壳体的内周壁止抵。壳体构造为筒状结构套设在多个单体电池11的外表面,由于需要先利用端板12将多个单体电池11压紧,再将壳体套设在多个单体电池的外周,而在壳体套设的过程需要穿过至少一个端板12,因此设置第一端板和第二端板,第一端板与壳体的端部止抵,以密封壳体的一端,而第二端板与壳体的周壁止抵以密封壳体的另一端。
通过设置第一端板和第二端板与壳体的配合方式,大大提高了燃料电池1的密封效果,简化了燃料电池1的装配过程,提高了燃料电池1的装配效率。
根据本发明的一个实施例,第二端板的尺寸小于第一端板的尺寸,第二端板的尺寸与壳体内周壁的截面形状相同,以使第二端板与壳体配合后将燃料电池1的另一端密封。而第一端板的尺寸与壳体内周壁的截面形状相同,以适于第一端板与壳体的一端配合从而将燃料电池1的一端密封。保证燃料电池1密封的可靠性。
如图3所示,根据本发明的一个实施例,紧固件14包括螺栓头141以及与螺栓头141连接的螺柱142,配合孔131的内壁设置有第一螺纹,螺柱142上设置有与第一螺纹配合的第二螺纹。螺柱142可以穿过端板12上的紧固件过孔121,并与连接件13端部设置的配合孔131螺纹配合,而螺栓头141设置于端板12的外侧且螺栓头141的尺寸大于紧固件过孔121的尺寸,从而在螺柱142与连接件13配合的过程中保证螺栓头141压紧在端板12的外表面,将端板12压紧在多个单体电池11在厚度方向上的两侧。
根据本发明的一个实施例,第一端板和/或第二端板上设置有收容螺栓头141的容纳槽122,螺栓头141收容于容纳槽122内,可以避免紧固件14的螺栓头141凸出于端板12的外表面,减少了燃料电池1在多个单体电池11堆叠方向上的尺寸,同时端板12的容纳槽122可以用于保护螺栓头141,避免螺栓头141与其他零件发生干涉。
根据本发明的一个实施例,紧固件14与端板12之间设置有密封件15,密封件15可以设置于螺柱142与端板12的紧固件过孔121之间以实现径向密封,也可以设置于螺栓头141与端板12的容纳槽122的底壁之间以实现轴向密封,密封件15适于提高紧固件14与端板12之间的密封性能,提高燃料电池1的可靠性。
如图2所示,在一些实施例中,密封件15可以构造为设置于螺栓头141朝向端板12一侧的橡胶垫。在其他实施例中,密封件15也可以构造为金属骨架与橡胶垫的组合件等形式。
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。
在本发明的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种燃料电池(1),其特征在于,包括:
单体电池(11),所述单体电池(11)为多个且在厚度方向堆叠设置;
端板(12),所述端板(12)为两个且设置于多个单体电池(11)在堆叠方向上的两侧;
连接件(13),所述连接件(13)设置于两个所述端板(12)之间且适于连接两个所述端板(12),所述连接件(13)的长度不大于两个所述端板(12)之间的距离。
2.根据权利要求1所述的燃料电池(1),其特征在于,还包括:紧固件(14),所述紧固件(14)穿过所述端板(12)并与所述连接件(13)配合以适于将两个所述端板(12)压紧在所述连接件(13)上。
3.根据权利要求2所述的燃料电池(1),其特征在于,所述端板(12)上设置有适于所述紧固件(14)穿过的紧固件过孔(121),所述紧固件过孔(121)在所述端板(12)的厚度方向上贯穿所述端板(12)且在所述端板(12)的周向上封闭。
4.根据权利要求3所述的燃料电池(1),其特征在于,所述连接件(13)的两端设置有与所述紧固件(14)配合的配合螺纹孔(131)。
5.根据权利要求4所述的燃料电池(1),其特征在于,还包括:壳体,所述壳体套设于多个所述单体电池(11)的外侧,所述壳体与两个所述端板(12)限定出适于容纳多个所述单体电池(11)的容纳空间。
6.根据权利要求5所述的燃料电池(1),其特征在于,所述端板(12)为两个且包括第一端板和第二端板,所述第一端板的一侧与所述壳体的端部止抵,所述第二端板的外周壁与所述壳体的内周壁止抵。
7.根据权利要求6所述的燃料电池(1),其特征在于,所述壳体构造为筒状结构,所述第二端板的尺寸小于所述第一端板的尺寸。
8.根据权利要求7所述的燃料电池(1),其特征在于,所述紧固件(14)包括:螺栓头(141)以及与所述螺栓头(141)相连的螺柱(142),所述配合孔(131)的内壁设置有第一螺纹,所述螺柱(142)上设置有适于与所述第一螺纹孔配合的第二螺纹。
9.根据权利要求8所述的燃料电池(1),其特征在于,所述第一端板和/或所述第二端板上设置有收容所述螺栓头(141)的容纳槽(122)。
10.根据权利要求9所述的燃料电池(1),其特征在于,所述紧固件(14)与所述端板(12)之间设置有密封件(15)。
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