CN1758473A - 一种燃料电池堆紧固自适应方法 - Google Patents

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Abstract

一种燃料电池堆紧固自适应方法属于燃料电池堆的固定方法技术领域，涉及燃料电池堆的紧固方式适应堆的热胀冷缩的变化的相关技术。其特征在于，将拉杆从燃料电池堆内部穿过，将燃料电池堆和两端端板紧固在一起，拉杆由两段不同材料的杆固接而成，拉杆长度满足关系：
Figure 200510086481.3_AB_0
其中，L为两个端板之间的距离，α为燃料电池堆的热胀系数；L1为一种材料的杆的长度，该杆的热膨胀系数为α1；L2为另一种材料的杆的长度，该杆的热膨胀系数为α2。采用本发明能够使燃料电池堆适应振动环境使用，能保证电池堆在各种温度下其内部应力不变，从而避免因压紧力变化造成燃料电池堆的漏气或损坏现象。

Description

一种燃料电池堆紧固自适应方法
技术领域
本发明属于燃料电池堆的固定方法技术领域，涉及燃料电池堆的紧固方式适应堆的热胀冷缩的变化的相关技术。
背景技术
燃料电池堆由多片电池单体和两端端板叠加组成，需要多根拉杆把多片电池和两端的端板紧固在一起，一般在紧固拉杆的两端用螺母紧固。为适应热胀冷缩，常采用在紧固拉杆的端部、电池堆端板与紧固螺母之间加设弹簧或多层碟形垫片的方法以吸收或补偿电池堆与紧固拉杆的热胀冷缩量的差异[专利CN02265903.X]，但是用这种方法组装的电池堆，不适宜在振动条件下长期使用。目前在一些汽车用燃料电池堆上不再使用弹簧或多层碟形垫片，而直接用普通垫片。在燃料电池堆工作过程中，这种情况将因电池堆与紧固拉杆的热胀冷缩量不同，使燃料电池堆内的应力发生变化、电池堆输出性能发生变化，甚至将造成燃料电池堆发生过松漏气或过压损坏现象。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种使紧固拉杆与电池堆等量热胀冷缩的燃料电池堆紧固方法，使用普通垫片取代紧固螺母下的弹簧或多层碟形垫片，从而使燃料电池堆既适应温度变化，保证电池堆内部应力不变，又能满足振动环境下工作。
本发明的特征在于，将拉杆从燃料电池堆内部穿过，将燃料电池堆和两端端板紧固在一起，所述拉杆由两段不同材料的杆固接而成，所述拉杆长度满足下述关系：
αL = α 1 L 1 + α 2 L 2 L 1 + L 2 = L
其中，L为两个端板之间的距离，α为燃料电池堆的热胀系数；L1为一种材料的杆的长度，该杆的热膨胀系数为α1；L2为另一种材料的杆的长度，该杆的热膨胀系数为α2。
所述拉杆有两根以上，平行分布在所述两个端板之间。所述拉杆通过端部的螺母及其垫片进行防松。
有益效果，本发明的优点在于，一是不用弹簧或多层碟形垫片，能适应振动环境使用，二是拉杆热胀冷缩系数与电池堆热胀冷缩系数相同，能保证电池堆在各种温度下其内部应力不变，从而避免因压紧力变化造成燃料电池堆的漏气或损坏现象。
附图说明：
图1是本发明燃料电池堆紧固方法的示意图。
具体实施方式：
见图1，图中的拉杆均位于燃料电池堆内部，所示拉杆L为剖开图。本发明所采用的方式，是在燃料电池堆上，采用多根相同的拉杆把多片电池和端板紧固在一起，拉杆端部与端板用螺母固定，螺母与端板之间有防松垫片，特征在于拉杆由不同材料的两段拉杆连接组成，其中一段拉杆材料的热胀冷缩系数大于燃料电池热胀冷缩系数，另一段拉杆材料的热胀冷缩系数小于燃料电池热胀冷缩系数，通过适当选取两段拉杆的长度，保证在各种温度下紧固拉杆与电池堆热胀冷缩的量相同。
实施例：
在燃料电池堆中，由多根拉杆(1)将“端板(2)-多片燃料电池(3)-端板(4)”叠加压紧，拉杆(1)端部有防松垫片及螺母(5)。拉杆(1)由两段焊接而成，其中一段拉杆(6)为材料1，有效长度为L1；另一段拉杆(7)为材料2，有效长度为L2。材料1的热胀系数大于电池堆的热胀系数，材料2的热胀系数小于电池堆的热胀系数。各根拉杆(1)可以粗细不同，但分段比例相同。已知燃料电池堆的热胀系数为α，拉杆材料1的热胀系数为α1，拉杆材料2的热胀系数为α2，两个端板之间的距离为L，则选取L1和L2满足关系式 αL = α 1 L 1 + α 2 L 2 L 1 + L 2 = L 即可。

Claims (3)

1、一种燃料电池堆紧固自适应方法，其特征在于，将拉杆从燃料电池堆内部穿过，将燃料电池堆和两端端板紧固在一起，所述拉杆由两段不同材料的杆固接而成，所述拉杆长度满足下述关系：
αL = α 1 L 1 + α 2 L 2 L 1 + L 2 = L
其中，L为两个端板之间的距离，α为燃料电池堆的热胀系数；L1为一种材料的杆的长度，该杆的热膨胀系数为α1；L2为另一种材料的杆的长度，该杆的热膨胀系数为α2。
2、如权利要求1所述的燃料电池堆紧固自适应方法，其特征在于，所述拉杆有两根以上，平行分布在所述两个端板之间。
3、如权利要求1所述的燃料电池堆紧固自适应方法，其特征在于，所述拉杆通过端部的螺母及垫片进行防松。
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