CN114725467A - 一种燃料电池装配测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池装配测试装置，涉及燃料电池技术领域，包括工作台和U型架，U型架的上端设有第一液压杆，工作台上设有调节液压杆，调节液压杆的输出端上设有支撑块，支撑块的上端设有承托板，工作台的上端设有调节电动推杆，支撑块上设有避让孔，第一液压杆的输出端上设有压紧盘和测试机构，所述测试机构包括第一测试组件和第二测试组件，所述第一测试组件设置在第二测试组件的内部，所述U型架上设有两个对称设置的限位组件，燃料电池组装的过程中，两个限位组件的高度始终与燃料电池的上端面的高度相同。本发明操作简单，检测速度快，能够提高燃料电池的组装速度和检测精度。

Description

一种燃料电池装配测试装置

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种燃料电池装配测试装置。

背景技术

燃料电池电堆和两个端板组成。在装配时，先放好下端板，之后将电堆依次堆叠在下端板上，最后放上上端板，通过液压机压紧，将两个端板使用螺杆固定，完成装配，而后将上端板上各个进气头、排水头连接测试组件，进行密封性测试。

公开号为CN102074720A的发明专利公开了一种质子交换膜燃料电池堆的装配和测试一体装置，其使得后压上、下受力均匀，进而整个电池堆的各部件上、下受力均匀，确保了电池堆的性能、稳定性，且该装置使得装配和测试的工作效率高、人力成本低。其包括工作台、压力可调压紧装置、定位导杆，所述工作台设有板式台面，压力可调压紧装置设在台面的后端，燃料电池堆设在台面的前端，所述定位导杆沿轴向垂直贯穿质子交换膜燃料电池堆的前端板、后端板，其中压力可调压紧装置设有顶杆，其特征在于：所述顶杆连接推板，所述推板下部配合安装有所述板式台面的直线导轨，且所述推板的底面支承于所述板式台面，所述推板驱动所述后端板，所述定位导杆贯穿所述推板。

但是上述专利在使用时存在以下不足之处：1、组装不完整，该专利在工作时只能对电堆进行组装，然而电堆组装后不通过端板固定，整个组装过程不完成，即使对电堆进行了压紧，但是在取下电堆后又会回复原状。2、检测不便，上述专利在检测时需要人工去连接各个进气头和排水头，操作繁琐。3、不便于组装，四周框架过多，两端也有两检测端板，不便于其他设备将电堆放入，给整个组装过程带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池装配测试装置，以解决现有技术中燃料电池组装与测试工作繁琐、不便的技术问题。

本发明提供一种燃料电池装配测试装置，包括工作台和设置在工作台上的U型架，所述U型架的上端设有用于压紧燃料电池电堆和端板的第一液压杆，所述工作台上设有调节液压杆，所述调节液压杆的输出端上设有支撑块，所述支撑块的上端设有承托板，所述工作台的上端设有竖直向上的调节电动推杆，所述支撑块上设有供调节电动推杆贯穿的避让孔，所述调节电动推杆的输出端穿过避让孔且与承托板固定连接，所述第一液压杆的输出端上设有压紧盘和测试机构，所述测试机构包括第一测试组件和第二测试组件，所述第一测试组件设置在第二测试组件的内部，所述U型架上设有两个对称设置的限位组件，燃料电池组装的过程中，两个限位组件的高度始终与燃料电池的上端面的高度相同。

进一步，所述第二测试组件包括安装板和两个壳罩，所述安装板设置在第一液压杆的输出端上，两个所述壳罩均固定设置在安装板的下端，所述壳罩开口朝下设置，且壳罩的开口处设有密封橡胶，所述壳罩的一侧设有与其内部连通的增压口，所述壳罩内设有第一气压传感器。

进一步，所述第一测试组件包括若干个连接头，每个所述连接头均贯穿壳罩，每个所述连接头的下端均设有与其螺纹连接的密闭头，每个所述密闭头内均设有密封圈，其中任意一个密闭头内设有第二气压传感器。

进一步，所述限位组件包括伸缩电动推杆、导向杆和扩张电动推杆，所述伸缩电动推杆设置在U型架上且伸缩电动推杆的输出端上设有连接板，所述导向杆与U型架滑动连接，所述导向杆的一端与连接板固定连接，所述扩张电动推杆安装在连接板上且扩张电动推杆的输出端上设有驱动架，所述驱动架的两侧均设有限制杆，所述限制杆的两端与连接板之间均设有第一连接杆，所述连接板的两端分别与限制杆和连接板转动连接，限制杆的两端与驱动架之间均设有第二连接杆，所述第二连接杆的两端分别与限制架和驱动架转动连接。

进一步，所述U型架的两侧均设有滑动轨道，所述支撑块的两侧均与滑动轨道滑动配合。

进一步，所述承托板的下端设有若干个导杆，所述支撑块上设有若干个与导杆一一对应的导孔，所述导杆贯穿导孔且两者之间滑动配合。

进一步，所述承托板上设有两个呈对角设置的限制块。

进一步，所述限制杆的长度等于燃料电池端板的厚度。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

本发明工作时，将下端板放置在承托板上，然后调节电动推杆工作带动承托板向下移动一定的距离，再依次将燃料电池电堆的各个电池单元放置在下端板上，每放置一个电池单元，调节电动推杆带动承托板下降一个电池单元厚度的高度，使得在组装过程中，工作人员或机械手在组装燃料电池时送料的高度始终不变，从而无需进行重新操作以进行定位和调节，使得整个组装过程能够更高效的运行，也能够提高组装精度。

本发通过调节液压杆调节支撑块的高度，当整个燃料电池完成组装后，承托板正好下降到支撑块的上端，因此，支撑块高度的调节能够针对不同高度的燃料电池进行组装。

燃料电池经过挤压后，此时第一测试组件和第二测试组件已经完成密封，通过加压测试燃料电池的密封性，其中，第一测试组件用于测试燃料电池的密封性，第二测试组件用于测试第一测试组件与燃料电池之间的密封性，通过第二测试组件配合工作，能够快速的进行判断，提高检测的准确性。

本发明种燃料电池组装时周围阻碍较少，便于操作，且整个燃料电池的组装完整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明工作时的立体结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明的正视图；

图4为本发明中测试机构的立体结构示意图一；

图5为本发明中测试机构的立体结构示意图二。

附图标记：

1、工作台；2、U型架；3、第一液压杆；4、调节液压杆；5、支撑块；6、承托板；7、调节电动推杆；8、压紧盘；9、第一测试组件；91、连接头；92、密闭头；10、第二测试组件；101、安装板；102、壳罩；103、密封橡胶；104、增压口；105、第一气压传感器；11、限位组件；111、伸缩电动推杆；112、导向杆；113、扩张电动推杆；114、连接板；115、驱动架；116、限制杆；117、第一连接杆；118、第二连接杆；12、滑动轨道；13、导杆；14、限制块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，或一体地连接；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。

下面结合图1至图5所示，本发明实施例提供了一种燃料电池装配测试装置，包括工作台1和设置在工作台1上的U型架2，所述U型架2的上端设有用于压紧燃料电池电堆和端板的第一液压杆3，所述工作台1上设有调节液压杆4，所述调节液压杆4的输出端上设有支撑块5，所述支撑块5的上端设有承托板6，所述工作台1的上端设有竖直向上的调节电动推杆7，所述支撑块5上设有供调节电动推杆7贯穿的避让孔，所述调节电动推杆7的输出端穿过避让孔且与承托板6固定连接，所述第一液压杆3的输出端上设有压紧盘8和测试机构，所述测试机构包括第一测试组件9和第二测试组件10，所述第一测试组件9设置在第二测试组件10的内部，所述U型架2上设有两个对称设置的限位组件11，燃料电池组装的过程中，两个限位组件11的高度始终与燃料电池的上端面的高度相同；工作前，先根据需要组装的燃料电池的尺寸，调节两个限位组件11，再通过调节液压杆4调节支撑块5的高度，而后，调节电动推杆7工作推动承托板6向上移动，直至承托板6的上端贴合到限位组件11的下端，将下端板放置在承托板6上，然后调节电动推杆7工作带动承托板6向下移动一定的距离，再依次将燃料电池电堆的各个电池单元放置在下端板上，每放置一个电池单元，调节电动推杆7带动承托板6下降一个电池单元厚度的高度，使得在组装过程中，工作人员或机械手在组装燃料电池时送料的高度始终不变，从而无需进行重新操作以进行定位和调节，使得整个组装过程能够更高效的运行，也能够提高组装精度，当整个燃料电池完成组装后，此时承托板6正好下降到支撑块5的上端，因此，前文中支撑块5高度的调节能够针对不同高度的燃料电池进行组装，之后，第一液压杆3工作对组装好的燃料电池进行加压，此时调节液压杆4稳定支撑块5，对承托板6起到支撑的作用，避免调节电动推杆7和承托板6在高压下损坏。燃料电池经过挤压后，此时第一测试组件9和第二测试组件10已经完成密封，通过加压测试燃料电池的密封性，其中，第一测试组件9用于测试燃料电池的密封性，第二测试组件10用于测试第一测试组件9与燃料电池之间的密封性，现有技术通过人工操作，能够使得测试设备与燃料电池之间连接的密封性更好，而本发明中仅仅通过挤压的方式直接套接连接，因此，第一测试组件9与燃料电池之间的密封性会较差，因此，通过第二测试组件10配合工作，能够快速的进行判断，提高检测的准确性。

具体地，所述第二测试组件10包括安装板101和两个壳罩102，所述安装板101设置在第一液压杆3的输出端上，两个所述壳罩102均固定设置在安装板101的下端，所述壳罩102开口朝下设置，且壳罩102的开口处设有密封橡胶103，所述壳罩102的一侧设有与其内部连通的增压口104，所述壳罩102内设有第一气压传感器105。

具体地，所述第一测试组件9包括若干个连接头91，每个所述连接头91均贯穿壳罩102，每个所述连接头91的下端均设有与其螺纹连接的密闭头92，每个所述密闭头92内均设有密封圈，其中任意一个密闭头92内设有第二气压传感器。

工作时，若干个连接头91外接气源，同时，密闭头92压紧在燃料电池上端板上的各个进气头、排水头上，壳罩102抵触在上端板上，并通过密封橡胶103进行密封，增压口104也外接气源，检测时，通过增压口104像壳罩102内增压，通过连接头91向燃料电池的内部增加，具体检测情况和结果如下：

1、只要第二气压传感器的检测数值是逐渐升高并最终能稳定在高于常压的数值，则说明燃料电池的密封性良好。

2、当第一气压传感器105和第二气压传感器数值逐渐上升，但在停止增压后，会逐渐恢复到常压，则燃料电池可能存在密封效果不佳的情况，需要再次检测。

3、当第一气压传感器105数值先上升后稳定，第二气压传感器数值先上升后恢复常压，则说明燃料电池密封性必然不佳。

当出现第一种结果时，可连接两个端板之间的螺栓，进一步完成燃料电池的组装工作，出现第二种结果时，可先连接两个端板之间的螺栓，再进一步进行检测。出现第三种结果时，可直接将堆叠好的电堆和端板拆散，组装下一个燃料电池。

具体地，所述限位组件11包括伸缩电动推杆111、导向杆112和扩张电动推杆113，所述伸缩电动推杆111设置在U型架2上且伸缩电动推杆111的输出端上设有连接板114，所述导向杆112与U型架2滑动连接，所述导向杆112的一端与连接板114固定连接，所述扩张电动推杆113安装在连接板114上且扩张电动推杆113的输出端上设有驱动架115，所述驱动架115的两侧均设有限制杆116，所述限制杆116的两端与连接板114之间均设有第一连接杆117，所述连接板114的两端分别与限制杆116和连接板114转动连接，限制杆116的两端与驱动架115之间均设有第二连接杆118，所述第二连接杆118的两端分别与限制架和驱动架115转动连接，通过扩张电动推杆113工作能够调节两个限制杆116的张开幅度，通过伸缩电动推杆111工作能够推动限位组件11的距离，以针对不同尺寸的燃料电池进行组装工作，提高本发明的适用性。具体工作时，燃料电池组装半成品的最上端位于两个限位组件11之间，此时堆叠新的零部件能够起到限位作用即可，终于下方的燃料电池的零部件在上方结构的压力下已经能够稳定，无须再进行限位。

具体地，所述U型架2的两侧均设有滑动轨道12，所述支撑块5的两侧均与滑动轨道12滑动配合；滑动轨道12用于对支撑块5起到导向的作用。

具体地，所述承托板6的下端设有若干个导杆13，所述支撑块5上设有若干个与导杆13一一对应的导孔，所述导杆13贯穿导孔且两者之间滑动配合，导孔和导杆13用于对承托杆的移动起导向作用。

具体地，所述承托板6上设有两个呈对角设置的限制块14，限制块14的设置便于初始时下端板位置的固定。

具体地，所述限制杆116的长度等于燃料电池端板的厚度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种燃料电池装配测试装置，包括工作台（1）和设置在工作台（1）上的U型架（2），所述U型架（2）的上端设有用于压紧燃料电池电堆和端板的第一液压杆（3），其特征在于：所述工作台（1）上设有调节液压杆（4），所述调节液压杆（4）的输出端上设有支撑块（5），所述支撑块（5）的上端设有承托板（6），所述工作台（1）的上端设有竖直向上的调节电动推杆（7），所述支撑块（5）上设有供调节电动推杆（7）贯穿的避让孔，所述调节电动推杆（7）的输出端穿过避让孔且与承托板（6）固定连接，所述第一液压杆（3）的输出端上设有压紧盘（8）和测试机构，所述测试机构包括第一测试组件（9）和第二测试组件（10），所述第一测试组件（9）设置在第二测试组件（10）的内部，所述U型架（2）上设有两个对称设置的限位组件（11），燃料电池组装的过程中，两个限位组件（11）的高度始终与燃料电池的上端面的高度相同。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池装配测试装置，其特征在于：所述第二测试组件（10）包括安装板（101）和两个壳罩（102），所述安装板（101）设置在第一液压杆（3）的输出端上，两个所述壳罩（102）均固定设置在安装板（101）的下端，所述壳罩（102）开口朝下设置，且壳罩（102）的开口处设有密封橡胶（103），所述壳罩（102）的一侧设有与其内部连通的增压口（104），所述壳罩（102）内设有第一气压传感器（105）。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池装配测试装置，其特征在于：所述第一测试组件（9）包括若干个连接头（91），每个所述连接头（91）均贯穿壳罩（102），每个所述连接头（91）的下端均设有与其螺纹连接的密闭头（92），每个所述密闭头（92）内均设有密封圈，其中任意一个密闭头（92）内设有第二气压传感器。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池装配测试装置，其特征在于：所述限位组件（11）包括伸缩电动推杆（111）、导向杆（112）和扩张电动推杆（113），所述伸缩电动推杆（111）设置在U型架（2）上且伸缩电动推杆（111）的输出端上设有连接板（114），所述导向杆（112）与U型架（2）滑动连接，所述导向杆（112）的一端与连接板（114）固定连接，所述扩张电动推杆（113）安装在连接板（114）上且扩张电动推杆（113）的输出端上设有驱动架（115），所述驱动架（115）的两侧均设有限制杆（116），所述限制杆（116）的两端与连接板（114）之间均设有第一连接杆（117），所述连接板（114）的两端分别与限制杆（116）和连接板（114）转动连接，限制杆（116）的两端与驱动架（115）之间均设有第二连接杆（118），所述第二连接杆（118）的两端分别与限制架和驱动架（115）转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池装配测试装置，其特征在于：所述U型架（2）的两侧均设有滑动轨道（12），所述支撑块（5）的两侧均与滑动轨道（12）滑动配合。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池装配测试装置，其特征在于：所述承托板（6）的下端设有若干个导杆（13），所述支撑块（5）上设有若干个与导杆（13）一一对应的导孔，所述导杆（13）贯穿导孔且两者之间滑动配合。

7.根据权利要求1所述的一种燃料电池装配测试装置，其特征在于：所述承托板（6）上设有两个呈对角设置的限制块（14）。

8.根据权利要求4所述的一种燃料电池装配测试装置，其特征在于：所述限制杆（116）的长度等于燃料电池端板的厚度。

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