CN115534384A - 燃料电池极板整平装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃料电池领域，公开了一种燃料电池极板整平装置，在任意相邻两个活动压板之间放置一个待整平极板，控制螺杆转动，所有的活动压板同时升降，且沿螺杆的轴向多个活动压板的升降距离呈等差数列地变化且升降高度为最小螺距的倍数，从而将待整平极板夹设于相邻两个活动压板之间；而且每个待整平极板所受的夹紧力相同，使得整平后的每个极板的平整度一致性较高。
Description
技术领域
本发明涉燃料电池加工技术领域，尤其涉及一种燃料电池极板整平装置。
背景技术
氢燃料电池是由若干双极板和膜电极间隔堆叠而成，双极板作为重要的零部件之一，起到支撑膜电极，为氢气、氧气和冷却液的传输提供流道，及传导燃料电池化学反应过程中产生的电子的作用。提高双极板的一致性，对于提升燃料电池的使用性能、延长使用寿命具有至关重要的作用。
双极板具有不同的类型，其中，石墨双极板厚度较薄，容易因其内部应力而产生变形，导致石墨双极板的平整度较差。为了保证双极板的一致性，需要对石墨双极板进行整平处理，如通过整平工装和加热的方式消除残余应力，以实现石墨双极板的整平。
目前的整平装置包括压块、底部支撑板和顶部支撑板，将多个双极板层叠放置在底部支撑板上，在最上方的双极板上放置顶部支撑板，顶部支撑板的上方放置压块，通过压块对顶部支撑板施加向下的压力，从而达到对顶部支撑板和底部支撑板之间的双极板进行整平的目的。
但是由于双极板自身重力的原因，导致最底部的双极板受到的压力较大，最上端的双极板仅仅受到来自压块的作用力，整体压力分布不均匀，导致石墨双极板平整度不均匀，双极板之间的一致性较差。
发明内容
本发明的目的在于提出一种燃料电池极板整平装置，能够在实现对双极板的压平的同时，提高不同双极板之间平整度的均匀性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
燃料电池极板整平装置，包括：
多个活动压板，多个所述活动压板由上至下依次间隔且正对设置；
驱动组件，其包括螺杆，所述螺杆依次穿过每个所述活动压板且与所述活动压板螺纹连接，以使所述螺杆转动能够带动所有的所述活动压板升降，所述螺杆包括沿其轴向依次相接且与多个所述活动压板一一对应的多个螺纹段，由下至上分布的多个所述螺纹段的螺距呈等差数列分布，且所述等差数列的公差为多个所述螺纹段的最小螺距的倍数。
作为上述燃料电池极板整平装置的一种优选技术方案，所述活动压板上设置有第一定位结构，用于与所述极板上的第二定位结构配合对待整平极板进行定位。
作为上述燃料电池极板整平装置的一种优选技术方案，还包括固定压板，所有的所述活动压板均位于所述固定压板的正上方或正下方，所述螺杆贯穿所述固定压板，所述固定压板被限制转动。
作为上述燃料电池极板整平装置的一种优选技术方案，所述螺杆还包括安装段，所述安装段与所述螺纹段同轴设置且位于所有所述螺纹段的同一侧，所述安装段和与其相邻的所述螺纹段相连；
所述固定压板上设置有光孔，所述螺杆贯穿所述光孔，所述安装段和与其相连的所述螺纹段分别设置一个限位件，所述固定压板夹设于两个所述限位件之间。
作为上述燃料电池极板整平装置的一种优选技术方案，还包括：
底座；
定位杆，所述定位杆的一端固定连接于所述底座，另一端依次滑动贯穿每个所述活动压板。
作为上述燃料电池极板整平装置的一种优选技术方案，所述定位杆设置有多个，多个所述定位杆沿所述固定压板的周向间隔设置。
作为上述燃料电池极板整平装置的一种优选技术方案，所述活动压板在水平方向的至少一相对两侧设置有所述螺杆。
作为上述燃料电池极板整平装置的一种优选技术方案，所述驱动组件还包括驱动电机，所述驱动电机与所有的所述螺杆传动连接。
作为上述燃料电池极板整平装置的一种优选技术方案，多个所述螺纹段为一体成型结构件。
作为上述燃料电池极板整平装置的一种优选技术方案，沿所述螺杆的轴向，多个所述螺纹段的直径依次增大。
作为上述燃料电池极板整平装置的一种优选技术方案，相邻两个所述螺纹段沿所述螺杆的轴向插接且被限制相对转动。
本发明有益效果：本发明提供的燃料电池极板整平装置，在任意相邻两个活动压板之间放置一个待整平极板，控制螺杆转动，所有的活动压板同时升降，且沿螺杆的轴向多个活动压板的升降距离呈等差数列地变化且升降高度为最小螺距的倍数，从而将待整平极板夹设于相邻两个活动压板之间；而且每个待整平极板所受的夹紧力相同，使得整平后的每个极板的平整度一致性较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的燃料电池极板整平装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的燃料电池极板整平装置的剖视图；
图3是本发明实施例提供的安装段、固定板和螺纹段的连接位置处的剖视图。
图中：
1、固定压板；2、活动压板；3、螺杆；31、螺纹段；311、第一限位件；32、安装段；321、第二限位件；4、底座；5、定位杆；6、齿轮；7、第一定位结构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。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结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1至图3所示，本实施例提供了一种燃料电池极板整平装置，包括活动压板2、固定压板1和驱动组件，其中，活动压板2设置有多个，多个活动压板2均设置于固定压板1的正上方，多个活动压板2由上至下依次间隔且正对设置，固定压板1和与其相邻的活动压板2之间，以及相邻两个活动压板2之间放置待整平极板。于其他实施例中，还可以将所有的活动压板2均设置于固定压板1的正下方；还可以不设置固定压板1。
驱动组件包括螺杆3，螺杆3依次穿过每个活动压板2且与活动压板2螺纹连接，螺杆3能够相对于固定压板1转动且固定压板1被限制升降；螺杆3包括沿其轴向依次相接且与多个活动压板2一一对应的多个螺纹段31，由下至上分布的多个螺纹段31的螺距呈等差数列地分布，且等差数列的公差为多个螺纹段31的最小螺距的倍数。
在固定压板1和与其相邻的活动压板2之间以及任意相邻两个活动压板2之间放置一个待整平极板，控制螺杆3转动，所有的活动压板2同时下降，且由下至上分布的多个活动压板2的下降距离呈等差数列分布且下降距离为最小螺距的倍数，从而将待整平极板夹设于固定压板1和与其相邻的活动压板2及相邻两个活动压板2之间，起到对待整平极板进行整平的作用；而且每个待整平极板所受的夹紧力相同，使得整平后的每个极板的平整度一致性较高。
示例性地，螺纹段31设置有N个，由下至上分布的N个螺纹段31的螺距分为d1、d2、…、dN，N≥3，d1=a，d2=2×a，...，dN=N×a。
进一步地，驱动组件还包括驱动电机，驱动电机与螺杆3传动连接，通过驱动电机驱动螺杆3转动。
进一步地，为了提高多个活动压板2升降的稳定性，活动压板2在水平方向的至少一相对两侧均设置有螺杆3。示例性地，活动压板2在水平方向的一相对两侧各设一个螺杆3。
可选地，驱动电机与所有的螺杆3传动连接，实现通过驱动电机驱动所有的螺杆3同步转动，提高了所有螺杆3转动的同步性。示例性地，每个螺杆3的同一端均连接有齿轮6，驱动电机与所有的齿轮6通过传动单元传动连接，实现驱动电机通过传动单元驱动所有的齿轮6同步转动，以使螺杆3转动，从而通过螺杆3带动所有的活动压板2同步升降。至于传动单元的具体结构，这是本领域的现有技术，在此不再具体介绍。
进一步地，螺杆3还包括安装段32，安装段32与螺纹段31同轴设置且位于所有螺纹段31的同一侧，安装段32和与其相邻的螺纹段31相连；固定压板1上设置有光孔，螺杆3贯穿光孔，安装段32和与其相连的螺纹段31分别设置一个限位件，固定压板1夹设于两个限位件之间。示例性地，两个限位件分别为第一限位件311和第二限位件321，第一限位件311凸设于与安装段32相邻的螺纹段31外壁，第二限位件321凸设于安装段32的外壁，固定压板1的上下表面分别抵接于第一限位件311和第二限位件321。如此设计，可以使固定压板1不会上下移动，且不会影响螺杆3的转动；同时提高了固定压板1与螺杆3之间的位置稳定性。在其他实施例中，还可以将固定压板1固定于一个安装支架，以使螺杆3能够相对于固定压板1转动且固定压板1被限制升降，即固定压板1固定不动。
可选地，驱动电机与安装段32传动连接，安装段32和与其相连的螺纹段31插接，安装段32被限制相对于螺纹段31转动，从而使驱动电机驱动安装段32转动时，安装段32可以带动螺纹段31转动。可以对安装段32和螺纹段31插接的结构进行限定，以限制安装段32相对于螺纹段31转动，如安装段32上设置有第一插接部，螺纹段31上设置有第二插接部，第一插接部和第二插接部的横截面均为非圆形，第一插接部与第二插接部沿螺杆3的轴向插接配合。
进一步地，固定压板1面朝活动压板2的一侧及活动压板2上均设置有第一定位结构7，用于与极板上的第二定位结构插接配合对待整平极板进行定位，保证每个极板的位置准确，提高整平效果。示例性地，第一定位结构7为定位槽，第二定位结构为极板上的定位凸起。于其他实施例中，还可以将第一定位结构7设置为定位凸起，将第二定位结构设置为定位槽。
进一步地，多个螺纹段31为一体成型结构件。如此设计，可以减小整个螺杆3的加工成本。为了将活动压板2螺纹连接于对应的螺纹段31，沿螺杆3的轴向，多个螺纹段31的直径依次增大。示例性地，由上至下分布的N个螺纹段31的直径分别为D1、D2、…、DN，D1＜D2＜…＜DN。于其他实施例中，还可以将由上至下分布的N个螺纹段31的直径逐渐减小，只需可以将活动压板2安装于对应的螺纹段31即可。
于其他实施例中，相邻两个螺纹段31沿螺杆3的轴向插接且被限制相对转动。该种情况下，可以先将活动压板2分别螺纹连接于对应的螺纹段31，再将多个螺纹段31通过沿螺杆3的轴向插接的方式相连并限制相对转动，因此，对相邻两个螺纹段31之间的直径可以不做限制。具体地，相邻两个螺纹段31中，其中一个上设置有插接凸起，另一个上设置有插接凹槽，插接凸起和插接凹槽的横截面均为非圆形，插接凸起和插接凹槽沿螺杆3的轴向插接配合，以实现两个螺纹段31插接配合的同时被限制相对转动，从而可以达到所有螺纹段31同步转动的目的。
进一步地，上述燃料电池极板整平装置还包括底座4和定位杆5，其中，定位杆5的一端固定连接于底座4，另一端依次滑动贯穿每个活动压板2。通过定位杆5对每个活动压板2进行定位，并对活动压板2的移动进行导向，提高活动压板2的移动稳定性。可选地，定位杆5设置有多个，多个定位杆5沿固定压板1的周向间隔设置。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.燃料电池极板整平装置，其特征在于，包括：
多个活动压板（2），多个所述活动压板（2）由上至下依次间隔且正对设置；
驱动组件，其包括螺杆（3），所述螺杆（3）依次穿过每个所述活动压板（2）且与所述活动压板（2）螺纹连接，以使所述螺杆（3）转动能够带动所有的所述活动压板（2）升降，所述螺杆（3）包括沿其轴向依次相接且与多个所述活动压板（2）一一对应的多个螺纹段（31），由下至上分布的多个所述螺纹段（31）的螺距呈等差数列分布，且所述等差数列的公差为多个所述螺纹段（31）的最小螺距的倍数。
2.根据权利要求1所述的燃料电池极板整平装置，其特征在于，所述活动压板（2）上设置有第一定位结构（7），用于与待整平极板上的第二定位结构插接配合。
3.根据权利要求1所述的燃料电池极板整平装置，其特征在于，还包括固定压板（1），所有的所述活动压板（2）均位于所述固定压板（1）的正上方或正下方，所述螺杆（3）贯穿所述固定压板（1），所述固定压板（1）被限制转动。
4.根据权利要求3所述的燃料电池极板整平装置，其特征在于，所述螺杆（3）还包括安装段（32），所述安装段（32）与所述螺纹段（31）同轴设置且位于所有所述螺纹段（31）的同一侧，所述安装段（32）和与其相邻的所述螺纹段（31）相连；
所述固定压板（1）上设置有光孔，所述螺杆（3）贯穿所述光孔，所述安装段（32）和与其相连的所述螺纹段（31）分别设置一个限位件，所述固定压板（1）夹设于两个所述限位件之间。
5.根据权利要求3所述的燃料电池极板整平装置，其特征在于，还包括：
底座（4）；
定位杆（5），所述定位杆（5）的一端固定连接于所述底座（4），另一端依次滑动贯穿每个所述活动压板（2）。
6.根据权利要求5所述的燃料电池极板整平装置，其特征在于，所述定位杆（5）设置有多个，多个所述定位杆（5）沿所述固定压板（1）的周向间隔设置。
7.根据权利要求6所述的燃料电池极板整平装置，其特征在于，所述驱动组件还包括驱动电机，所述驱动电机与所有的所述螺杆（3）传动连接。
8.根据权利要求1至7任一项所述的燃料电池极板整平装置，其特征在于，多个所述螺纹段（31）为一体成型结构件。
9.根据权利要求8所述的燃料电池极板整平装置，其特征在于，沿所述螺杆（3）的轴向，多个所述螺纹段（31）的直径依次增大。
10.根据权利要求1至7任一项所述的燃料电池极板整平装置，其特征在于，相邻两个所述螺纹段（31）沿所述螺杆（3）的轴向插接且被限制相对转动。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221230 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |