CN114566668B - 一种氢燃料电池金属双极板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢燃料电池金属双极板，包括第一极板、第二极板、第三极板和固定组件，所述第二极板前后两端面环绕设有定位卡圈，所述第一极板后端面和第三极板前端面环绕设有定位卡槽，所述定位卡槽与定位卡圈相对应，所述第一极板、第二极板和第三极板通过定位卡槽和定位卡圈相连接，所述第一极板、第二极板和第三极板下两端均设有半圆定位槽，所述半圆定位槽设有多组且为非对称设置，所述固定组件与第一极板、第二极板和第三极板上的半圆定位槽卡合连接，所述固定组件与螺纹孔螺纹连接。本发明涉及氢燃料电池技术领域，具体为一种能够精确定位、贴合紧固的氢燃料电池金属双极板。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电池技术领域，具体为一种氢燃料电池金属双极板。
背景技术
氢燃料电池作为一种能够不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料和氧气中的化学能转化为电能的电池，相较于其他种类的电池有着很大的优势，氢燃料电池以其优异的低温、环保等性质，成为汽车、航空和电站的理想取代方案。氢燃料电池中使用的双极板是氢燃料电池的关键部件，它具有提供燃料和氧化剂、排水、收集电流、导电导热，为电池提供机械支撑的作用。双极板主要分为石墨、金属以及复合双极板，金属双极板以高强度、导电导热性能良好的特性作为燃料电池产业的第一选择，适宜大批量生产，金属双极板可以采用直接冲压薄板形成，易于大批量生产，且可以大幅度提高燃料电池的比能量和比功率、降低电池成本，但是现有金属双极板在生产时需要将多组极板叠加焊接或粘接固定，由于单板上有很多的孔和槽，对准时难度较大，而设计要求的压合对准精度又较高，而且在叠加时容易造成偏斜，导致焊接时容易产生偏差，影响双极板的使用效果，降低了氢燃料电池的安全性和稳定性，因此，针对以上现状，我们提出一种能够精确定位、贴合紧固的氢燃料电池金属双极板。
发明内容
针对上述情况，为克服当前的技术缺陷，本发明提供了能够精确定位、贴合紧固密的氢燃料电池金属双极板。
本发明采取的技术方案如下：本方案提供的氢燃料电池金属双极板，包括第一极板、第二极板、第三极板和固定组件，所述第二极板前后两端面环绕设有定位卡圈，所述第一极板后端面和第三极板前端面环绕设有定位卡槽，所述定位卡槽与定位卡圈相对应，所述第一极板、第二极板和第三极板通过定位卡槽和定位卡圈相互连接，所述第一极板、第二极板和第三极板上下两端均设有半圆定位槽，所述半圆定位槽设有多组且为非对称设置，通过半圆定位槽的设置可以防止在对第一极板、第二板极和第三极板组装时颠倒方向造成错误安装，所述固定组件与第一极板、第二极板和第三极板上的半圆定位槽卡合连接，所述半圆定位槽内设有螺纹孔，所述固定组件与螺纹孔螺纹连接。
为了方便将第一极板、第二极板、第三极板进行固定，所述固定组件包括弧形块、紧固螺钉、紧固螺栓和紧固压圈，所述弧形块与第一极板、第二极板和第三极板上的半圆定位槽相贴，所述紧固螺钉螺纹连接于弧形块上，所述紧固螺钉设有多组，多组所述紧固螺钉间隔设置，弧形块通过多组所述紧固螺钉与第一极板、第二极板和第三极板上的螺纹孔螺纹连接，所述紧固螺栓对称螺纹连接于弧形块上下两端，所述紧固压圈套设于紧固螺栓上，所述弧形块通过紧固压圈将第一极板、第二板极和第三极板紧固。
其中，所述第一极板上设有氢路栅网，所述氢路栅网一侧设有氢气进气口，所述氢气进气口连通有氢气流道，所述氢气流道一侧连通有氢气出口。
其中，所述第二极板上设有空气栅网，所述空气栅网一侧设有氧气进气口，所述氧气进气口连通有氧气流道，所述氧气流道一侧连通有氧气出气口。
其中，所述氢气流道和氧气流道均为横向设置的多条平行连接的直流道，通过此设置，可以增加氧气和氢气在氢路栅网和空气栅网的流动效率。
进一步地，所述第三极板上设有水路栅网，所述水路栅网一侧连接有冷却液进液口，所冷却液进液口一侧连接有冷却液流道，所述冷却液流道一侧连通有冷却液出液口，所述冷却液流道为横向设置的多条发散蜿蜒流道组成，通过此设置可，以增加水路栅网的冷却散热效果。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明一种氢燃料电池金属双极板，相对于其他的金属双极板，其优点在于：通过设置在第二极板上的定位卡圈与第一极板和第三极板上的定位卡槽，可以方便的进行贴合，通过设置的固定组件，可以方便的对第一极板、第二极板和第三极板进行紧固固定，通过优化设置的在第一极板上的氢路栅网和第二极板上的空气栅网可以使氢气和空气顺畅的通入流动，通过优化设置在第一极板上的水路栅网可以使冷却液均匀流动增加冷却散热效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的氢燃料电池金属双极板整体结构示意图；
图2为本发明提出的氢燃料电池金属双极板安装结构示意图；
图3为图2的A部分的局部放大图；
图4为本发明提出的氢燃料电池金属双极板固定组件的结构示意图。
其中，1、第一极板，2、第二极板，3、第三极板，4、固定组件，5、定位卡圈，6、定位卡槽，7、半圆定位槽，8、螺纹孔，9、弧形块，10、紧固螺钉，11、紧固螺栓，12、紧固压圈，13、氢路栅网，14、氢气进气口，15、氢气流道，16、氢气出口，17、空气栅网，18、氧气进气口，19、氧气流道，20、氧气出气口，21、水路栅网，22、冷却液进液口，23、冷却液流道，24、冷却液出液口。
具体实施方式
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。
需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1、图2和图3所示，本发明采取的技术方案如下：本方案提供的一种用于氢燃料电池金属双极板，包括第一极板1、第二极板2、第三极板3和固定组件4，第二极板2前后两端面环绕设有定位卡圈5，第一极板1后端面和第三极板3前端面环绕设有定位卡槽6，定位卡槽6与定位卡圈5相对应，第一极板1、第二极板2和第三极板3通过定位卡槽6和定位卡圈5相互连接，第一极板1、第二极板2和第三极板3上下两端均设有半圆定位槽7，半圆定位槽7设有多组且为非对称设置，通过半圆定位槽7的设置可以防止在对第一极板1、第二板极和第三极板3组装时颠倒方向造成错误安装，固定组件4与第一极板1、第二极板2和第三极板3上的半圆定位槽7卡合连接，半圆定位槽7内设有螺纹孔8，固定组件4与螺纹孔8螺纹连接。
如图4所示，固定组件4包括弧形块9、紧固螺钉10、紧固螺栓11和紧固压圈12，弧形块9与第一极板1、第二极板2和第三极板3上的半圆定位槽7相贴，紧固螺钉10螺纹连接于弧形块9上，紧固螺钉10设有多组，多组紧固螺钉10间隔设置，弧形块9通过多组紧固螺钉10与第一极板1、第二极板2和第三极板3上的螺纹孔8螺纹连接，紧固螺栓11对称螺纹连接于弧形块9上下两端，紧固压圈12套设于紧固螺栓11上，弧形块9通过紧固压圈12将第一极板1、第二板极和第三极板3紧固。
如图1所示，第一极板1上设有氢路栅网13，氢路栅网13一侧设有氢气进气口14，氢气进气口14连通有氢气流道15，氢气流道15一侧连通有氢气出口16。
如图1所示，第二极板2上设有空气栅网17，空气栅网17一侧设有氧气进气口18，氧气进气口18连通有氧气流道19，氧气流道19一侧连通有氧气出气口20。
如图1所示，氢气流道15和氧气流道19均为横向设置的多条平行连接的直流道，通过此设置，可以增加氧气和氢气在氢路栅网13和空气栅网17的流动效率。
如图1所示，第三极板3上设有水路栅网21，水路栅网21一侧连接有冷却液进液口22，所冷却液进液口22一侧连接有冷却液流道23，冷却液流道23一侧连通有冷却液出液口24，冷却液流道23为横向设置的多条发散蜿蜒流道组成，通过此设置可，以增加水路栅网21的冷却散热效果。
具体使用时，将第一极板1和第三极板3分别与第二极板2贴紧，使第一极板1和第三极板3上的定位卡槽6与第二极板2前后两端的定位卡圈5相贴合，通过半圆定位槽7的对应程度，来检查第一极板1、第二极板2和第三极板3组装是否正确，组装完成后，将弧形块9卡于半圆定位槽7上，使紧固螺钉10与螺纹孔8均相互对应，分别逐一旋拧紧固螺钉10，使固螺钉10将弧形块9与第一极板1、第二极板2和第三极板3紧固，紧固完成后，再次旋拧位于弧形块9上下两端的紧固螺栓11，紧固螺栓11带动紧固压圈12将第一极板1、第二极板2和第三极板3固定紧固，通过第一极板1上设至的氢路栅网13和第二极板2上设置的空气栅网17可以进行氢气和空气的通入并增加流动效率，通过第三极板3上设置的水路栅网21，可以使冷却液均匀流动增加冷却液的冷却散热效果。
要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种氢燃料电池金属双极板，其特征在于：包括第一极板、第二极板、第三极板和固定组件，所述第二极板前后两端面环绕设有定位卡圈，所述第一极板后端面和第三极板前端面环绕设有定位卡槽，所述定位卡槽与定位卡圈相对应，所述第一极板、第二极板和第三极板通过定位卡槽和定位卡圈相连接，所述第一极板、第二极板和第三极板上下两端均设有半圆定位槽，所述半圆定位槽设有多组且为非对称设置，所述固定组件与第一极板、第二极板和第三极板上的半圆定位槽卡合连接，所述半圆定位槽内设有螺纹孔，所述固定组件与螺纹孔螺纹连接，所述固定组件包括弧形块、紧固螺钉、紧固螺栓和紧固压圈，所述弧形块与第一极板、第二极板和第三极板上的半圆定位槽相贴，所述紧固螺钉螺纹连接于弧形块上，所述紧固螺钉设有多组，多组所述紧固螺钉间隔设置，弧形块通过多组所述紧固螺钉与第一极板、第二极板和第三极板上的螺纹孔螺纹连接，所述紧固螺栓对称螺纹连接于弧形块上下两端，所述紧固压圈套设于紧固螺栓上，所述弧形块通过紧固压圈将第一极板、第二板极和第三极板紧固，所述第一极板上设有氢路栅网，所述氢路栅网一侧设有氢气进气口，所述氢气进气口连通有氢气流道，所述氢气流道一侧连通有氢气出口，所述第二极板上设有空气栅网，所述空气栅网一侧设有氧气进气口，所述氧气进气口连通有氧气流道，所述氧气流道一侧连通有氧气出气口，所述氢气流道和氧气流道均为横向设置的多条平行连接的直流道，所述第三极板上设有水路栅网，所述水路栅网一侧连接有冷却液进液口，所冷却液进液口一侧连接有冷却液流道，所述冷却液流道一侧连通有冷却液出液口，所述冷却液流道为横向设置的多条发散蜿蜒流道组成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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