CN114583217B - 一种电堆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种电堆，其包括单电池重复单元和电压巡检装置组件，单电池重复单元沿第一方向开设有凹槽，凹槽的顶壁开设有沿第二方向延伸的通孔，第一方向与第二方向垂直；电压巡检装置组件包括电压巡检头和与电压巡检头电连接的电压汇流接头，电压巡检头包括相对设置的第一平面和第二平面，第一平面通过第三平面连接于第二平面，第三平面上凸设有固定部；电压巡检头能够伸入凹槽以使固定部能够伸入通孔。本发明通过将电压巡检头伸入凹槽，第一平面沿凹槽底壁滑动，至固定部与通孔对应，并伸入通孔中，实现电压巡检装置组件和单电池重复单元的连接，兼顾电压巡检装置组件和单电池重复单元之间连接的稳定性和便捷性。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种电堆。
背景技术
燃料电池在电堆使用过程中，由于机械故障损伤以及工作条件(如温湿度变化、气体流量供给等)均会导致电堆的输出性能发生变化，输出性能又可以集中由电堆输出作为直观表现。为了最大限度保证电堆的长久可靠运行，单电池重复单元上会装配有电压巡检装置，监控单电池电压，识别电堆运行中可能存在的问题并作出合理地调整。
专利号CN202110388652.7公开了一种电压巡检装置，其电压采集部分，通过可伸缩的弹性触角与输出端子连接，经PCB板上的巡检接头成组，经汇流后与信号连接模组插接，输出电压信号。多个子组通过螺栓固定在一个绝缘板上，绝缘板则通过螺栓与电堆端板相连接。此方案通过触头的弹性设计，可实现与双极板的良好接触，保证工作期间的电压采集可靠性。但此种装置，结构部件较多，会增加电堆的总体成本；更大的问题在于安装过程的不便性，由于电堆由若干个单电池单元重复组成，由于制造和装配过程中存在的公差和误差，将导致分组式的电压采集模块无法按照设计预想进行安装。
专利号CN202110323058.X公开了一种巡检连接结构，其电压采集部分，通过做成折弯的形式，与双极板上预先加工的凸起配合，保证工作过程中的稳定接触。此方案安装时可适应电堆的装配误差，但自身的缺陷在于拆装的不便捷性，拆装需要手动按次序按压弹性巡检件才能取出巡检接头。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电堆，结构简单、安装快捷牢固且成本低。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电堆，包括：
单电池重复单元，所述单电池重复单元沿第一方向开设有凹槽，所述凹槽的顶壁开设有沿第二方向延伸的通孔，所述第一方向与所述第二方向垂直；
电压巡检装置组件，所述电压巡检装置组件包括电压巡检头和与所述电压巡检头电连接的电压汇流接头，所述电压巡检头包括相对设置的第一平面和第二平面，所述第一平面通过第三平面连接于所述第二平面，所述第三平面上凸设有固定部；
所述电压巡检头能够伸入所述凹槽以使所述固定部能够伸入所述通孔。
作为优选，所述第一平面与所述第三平面呈锐角设置，所述第一平面与所述第二平面平行设置。
作为优选，所述第一平面与所述第三平面之间的夹角为15°-75°。
作为优选，所述固定部的数量为1-10个。
作为优选，所述固定部伸入所述通孔的高度为0.1-0.5mm，且不伸出所述通孔。
作为优选，所述固定部为圆柱体或圆锥体或长方体或正方体。
作为优选，所述电压巡检头材料为铜。
作为优选，所述电压巡检头还包括连接部，所述连接部通过电压输出线连接于所述电压汇流接头。
作为优选，所述连接部凸设于所述第一平面，或，
所述连接部为所述第一平面上开设的连接通孔。
作为优选，所述电压输出线由铜线或铝线为基材，所述基材外覆盖绝缘层。
本发明的有益效果：本发明通过设置在单电池重复单元上开设有凹槽和通孔，电压巡检装置组件的电压巡检头能够伸入凹槽，第一平面沿凹槽底壁滑动，至第三平面上的固定部与通孔对应，并伸入通孔中，实现电压巡检装置组件和单电池重复单元的连接，兼顾电压巡检装置组件和单电池重复单元之间连接的稳定性和便捷性，通过固定部与通孔的配合，保证电压采集的信号准确且不会间断，实际工作中因为振动带来的影响可以被规避。
附图说明
图1是本发明所提供的电堆整体结构示意图；
图2是本发明所提供的电压巡检头结构示意图；
图3是本发明所提供的电压巡检头与单电池重复单元的连接示意图。
图中：
1、单电池重复单元；11、阳极板；111、通孔；12、膜电极；13、阴极板；
2、电压巡检装置组件；21、电压巡检头；211、第一平面；2111、连接部；212、第二平面；213、第三平面；2131、固定部；22、电压汇流接头；23、电压输出线。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-图3所示，本实施例提供了一种电堆，电堆主要由阳极端板、阳极集流体、单电池重复单元1、阴极集流体、阴极端板和电压巡检装置组成。按照设计装配顺序，预先放置阴极端板于固定夹具上，然后对正放置阴极集流体，之后，将单电池重复单元1依次叠罗，达到设计片数后，继续放置阳极集流体和阳极端板。
其中，单电池重复单元1沿第一方向开设有凹槽，凹槽的顶壁开设有沿第二方向延伸的通孔111，第一方向与第二方向垂直。具体地，单电池重复单元1由阴极板13、阳极板11和膜电极12组成，本实施例中凹槽开设于阳极板11上，于其他实施例中，凹槽也可以开设与阴极板13上，或由阳极板11、阴极板13共同围成凹槽。更具体地，本实施例中，凹槽开设于阳极板11的短边上，即第一方向为单电池重复单元1的长度方向，第二方向为单电池重复单元1的高度方向，于其他实施例中，凹槽可以开设于阳极板11或阴极板13的长边，即第一方向为单电池重复单元1的宽度方向。
电压巡检装置组件2包括电压巡检头21和与电压巡检头21电连接的电压汇流接头22，其中，电压巡检头21包括相对设置的第一平面211和第二平面212，第一平面211通过第三平面213连接于第二平面212，第三平面213上凸设有固定部2131；电压巡检头21能够伸入凹槽以使固定部2131能够伸入通孔111。
本实施例通过设置在单电池重复单元1上开设有凹槽和通孔111，电压巡检装置组件2的电压巡检头21能够伸入凹槽，第一平面211沿凹槽底壁滑动，至第三平面213上的固定部2131与通孔111对应，并伸入通孔111中，实现电压巡检装置组件2和单电池重复单元1的连接，兼顾电压巡检装置组件2和单电池重复单元1之间连接的稳定性和便捷性，通过固定部2131与通孔111的配合，保证电压采集的信号准确且不会间断，实际工作中因为振动带来的影响可以被规避。
进一步地，第一平面211和第三平面213呈锐角设置，第一平面211与第二平面212平行设置，具体地，第一平面211与第三平面213之间的夹角为15°-75°，第三平面213倾斜能够起到导向作用，方便电压巡检头21伸入凹槽。
进一步地，固定部2131的数量为1-10个，本实施例所提供的固定部2131为两个，多个固定部2131的设置，能够保证电压巡检装置组件2和单电池重复单元1之间连接的稳定性，保证电压采集的信号准确且不会间断。
更进一步地，固定部2131伸入通孔111的高度为0.1-0.5mm，且不伸出通孔111，笃定不伸入通孔111保证连接的稳定性，不伸出通孔111，以防止固定部2131接触其他单电池重复单元1的阴极板13。具体地，本实施例所提供的固定部2131为圆柱体，于其他实施例中，固定部2131可以为圆锥体或长方体或正方体，只要能够与通孔111形状对应，保证连接稳定性即可。
电压巡检头21还包括连接部2111，连接部2111通过电压输出线23连接于电压汇流接头22，具体地，连接部2111可以以压接或焊接的方式，与电压输出线23进行连接，用于传递电压，电压输出线23由可以铜线或铝线为基材，覆盖绝缘层，电压输出线23基材线径为0.05-0.2mm。若干根电压输出线23连接到电压汇流接头22上，电压汇流接头22以常用电器快接插头的形式对外输出成组的电压监测信号。本实施例所提供的连接部2111凸设于第一平面211，于其他实施例中，连接部2111可以为在第一平面211上开设的连接通孔111。
需要说明的是，电压巡检头21可以由不锈钢、不锈钢镀锡、铜等材质做成，材料厚度为0.05-0.2mm，在实际使用过程中，因结构和材料的属性，轻轻按压第二平面212，固定部2131能够进入凹槽，随之第一平面211的滑动，当固定部2131所处位置与通孔111对应时，在复位力的作用下，固定部2131伸入通孔111，完成安装；同样地，拆卸时，轻轻按压第二平面212或者借助于其他工具顶住固定部2131，使固定部2131退出通孔111，滑动第一平面211，完成拆卸。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电堆，其特征在于，包括：
单电池重复单元(1)，所述单电池重复单元(1)沿第一方向开设有凹槽，所述凹槽的顶壁开设有沿第二方向延伸的通孔(111)，所述第一方向与所述第二方向垂直；
电压巡检装置组件(2)，所述电压巡检装置组件(2)包括电压巡检头(21)和与所述电压巡检头(21)电连接的电压汇流接头(22)，所述电压巡检头(21)包括相对设置的第一平面(211)和第二平面(212)，所述第一平面(211)通过第三平面(213)连接于所述第二平面(212)，所述第三平面(213)上凸设有固定部(2131)；
所述电压巡检头(21)能够伸入所述凹槽以使所述固定部(2131)能够伸入所述通孔(111)；
所述第一平面(211)与所述第三平面(213)呈锐角设置，所述第一平面(211)与所述第二平面(212)平行设置。
2.根据权利要求1所述的电堆，其特征在于，所述第一平面(211)与所述第三平面(213)之间的夹角为15°-75°。
3.根据权利要求1所述的电堆，其特征在于，所述固定部(2131)的数量为1-10个。
4.根据权利要求1所述的电堆，其特征在于，所述固定部(2131)伸入所述通孔(111)的高度为0.1-0.5mm，且不伸出所述通孔(111)。
5.根据权利要求1所述的电堆，其特征在于，所述固定部(2131)为圆柱体或圆锥体或长方体或正方体。
6.根据权利要求1所述的电堆，其特征在于，所述电压巡检头(21)材料为铜。
7.根据权利要求1所述的电堆，其特征在于，所述电压巡检头(21)还包括连接部(2111)，所述连接部(2111)通过电压输出线(23)连接于所述电压汇流接头(22)。
8.根据权利要求7所述的电堆，其特征在于，所述连接部(2111)凸设于所述第一平面(211)，或，
所述连接部(2111)为所述第一平面(211)上开设的连接通孔(111)。
9.根据权利要求7所述的电堆，其特征在于，所述电压输出线(23)由铜线或铝线为基材，所述基材外覆盖绝缘层。
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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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