CN210403918U - 燃料电池电堆及其组装压紧结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池电堆及其组装压紧结构，燃料电池电堆的组装压紧结构包括：双极板和膜电极；封装箱体，所述双极板和膜电极设置于所述封装箱体内；集流板，所述集流板设置于所述双极板和膜电极的上部；浮动端板，所述浮动端板设置于所述集流板的上部；封装盖板，所述封装盖板盖设于所述浮动端板上，所述封装盖板具有贯穿其厚度方向的通孔；弹性部件，所述弹性部件的一端与所述浮动端板相抵；压紧螺栓，所述压紧螺栓与所述通孔螺纹配合，所述压紧螺栓朝向所述浮动端板的一端与所述弹性部件的另一端压紧。本实用新型提供的燃料电池电堆的组装压紧结构，简化结构，缩小体积，降低成本。

Description

燃料电池电堆及其组装压紧结构
技术领域
本实用新型涉及燃料电堆设备技术领域，特别涉及一种燃料电池电堆及其组装压紧结构。
背景技术
如图1所示，燃料电池电堆的组装压紧结构中，通过与电堆1连接的捆绑带25来压紧电堆，当由热胀冷缩时通过蝶形弹簧21进行电堆压紧力的调节。其中，燃料电池反应区受力比较均匀。但是，该组装压紧结构较为复杂，涉及到进气端板、浮动端板、压紧弹簧、盲端板及外部捆绑带等结构件；零件种类和数量多，导致电堆辅助部件所占用的体积较大和质量较高；由于体积较大和质量较高，导致燃料电池电堆质量比功率和体积比功率较低；零部件成本较高、组装精度和效率较低，使得整体成本较高。
因此，如何简化结构，缩小体积，降低成本，是本技术领域人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种燃料电池电堆的组装压紧结构，简化结构，缩小体积，降低成本。本实用新型还提供了一种燃料电池电堆。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种燃料电池电堆的组装压紧结构，包括：
双极板和膜电极；
封装箱体，所述双极板和膜电极设置于所述封装箱体内；
集流板，所述集流板设置于所述双极板和膜电极的上部；
浮动端板，所述浮动端板设置于所述集流板的上部；
封装盖板，所述封装盖板盖设于所述浮动端板上，所述封装盖板具有贯穿其厚度方向的通孔；
弹性部件，所述弹性部件的一端与所述浮动端板相抵；
压紧螺栓，所述压紧螺栓与所述通孔螺纹配合，所述压紧螺栓朝向所述浮动端板的一端与所述弹性部件的另一端压紧。
可选地，上述燃料电池电堆的组装压紧结构中，所述浮动端板的上顶面具有导向柱，所述导向柱与所述通孔对应设置；
所述弹性部件套设于所述导向柱上。
可选地，上述燃料电池电堆的组装压紧结构中，所述弹性部件为弹簧。
可选地，上述燃料电池电堆的组装压紧结构中，所述压紧螺栓上具有能够容纳所述导向柱的端部的避让腔。
可选地，上述燃料电池电堆的组装压紧结构中，所述避让腔远离所述浮动端板的一端为封闭结构。
可选地，上述燃料电池电堆的组装压紧结构中，所述弹性部件及所述压紧螺栓的数量均多个且一一对应设置。
可选地，上述燃料电池电堆的组装压紧结构中，多个所述弹性部件均布于所述浮动端板上。
可选地，上述燃料电池电堆的组装压紧结构中，所述封装箱体及所述封装盖板通过螺栓连接。
可选地，上述燃料电池电堆的组装压紧结构中，所述封装箱体具有主体外边沿，所述封装盖板具有与所述主体外边沿对齐的盖板外边沿；
所述螺栓连接所述主体外边沿及所述盖板外边沿。
本实用新型还提供了一种燃料电池电堆，包括组装压紧结构，所述组装压紧结构为如上述任一项所述的燃料电池电堆的组装压紧结构。
本实用新型提供的燃料电池电堆的组装压紧结构，在组装压紧操作中，将双极板和膜电极的双极板及膜电极依次堆叠放入封装箱体内，并且，将集流板及浮动端板依次放在双极板和膜电极的上部；放入封装盖板，按照设定的电堆组装力，采用压机将电堆压到指定位置，并将封装箱体与封装盖板连接；转动压紧螺栓，压紧螺栓与通孔螺纹配合并连接到封装盖板上，使得压紧螺栓朝向浮动端板的一端与弹性部件的另一端压紧，继而使得弹性部件呈压缩状态设置于压紧螺栓与浮动端板之间，完成了燃料电池电堆的组装压紧操作。本实用新型提供的燃料电池电堆的组装压紧结构，无需设置燃料电池电堆中的盲端板，节省了占用空间，简化了结构，有效缩小了体积，提高了质量比功率和体积比功率；并且，取消盲端板也降低了零部件的成本，结构简化，可以减少组装压紧结构的装配工时，装配工艺简单，效率和安全性提高，也易于维修维护，有效降低了整体成本。
本实用新型还提供了一种燃料电池电堆，包括组装压紧结构，组装压紧结构为如上述任一种燃料电池电堆的组装压紧结构。由于上述燃料电池电堆的组装压紧结构具有上述技术效果，具有上述燃料电池电堆的组装压紧结构的燃料电池电堆也应具有同样地技术效果，在此不再一一累述。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中国的一种燃料电池电堆的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中的燃料电池电堆的组装压紧结构的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种燃料电池电堆的组装压紧结构，简化结构，缩小体积，降低成本。本实用新型还提供了一种燃料电池电堆。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图2所示，本实用新型实施例提供了一种燃料电池电堆的组装压紧结构，包括双极板和膜电极6、封装箱体1、集流板5、浮动端板4、封装盖板7、弹性部件2及压紧螺栓3。双极板和膜电极6设置于封装箱体1内；集流板5设置于双极板和膜电极6的上部；浮动端板4设置于集流板5的上部；封装盖板7盖设于浮动端板4上，封装盖板7具有贯穿其厚度方向的通孔71；弹性部件2的一端与浮动端板4相抵；压紧螺栓3与通孔螺纹配合，压紧螺栓3朝向浮动端板4的一端与弹性部件2的另一端压紧。
本实用新型实施例提供的燃料电池电堆的组装压紧结构，在组装压紧操作中，将双极板和膜电极6的双极板及膜电极依次堆叠放入封装箱体1内，并且，将集流板5及浮动端板4依次放在双极板和膜电极6的上部；放入封装盖板7，按照设定的电堆组装力，采用压机将电堆压到指定位置，并将封装箱体1与封装盖板7连接；转动压紧螺栓3，压紧螺栓3与通孔螺纹配合并连接到封装盖板7上，使得压紧螺栓3朝向浮动端板4的一端与弹性部件2的另一端压紧，继而使得弹性部件2呈压缩状态设置于压紧螺栓3与浮动端板4之间，完成了燃料电池电堆的组装压紧操作。本实用新型实施例提供的燃料电池电堆的组装压紧结构，无需设置燃料电池电堆中的盲端板，节省了占用空间，简化了结构，有效缩小了体积，提高了质量比功率和体积比功率；并且，取消盲端板也降低了零部件的成本，结构简化，可以减少组装压紧结构的装配工时，装配工艺简单，效率和安全性提高，也易于维修维护，有效降低了整体成本。
为了提高弹性部件2的稳定性，浮动端板4的上顶面具有导向柱41，导向柱41与通孔71对应设置；弹性部件2套设于导向柱41上。
本实施例中，浮动端板4与导向柱41为一体式结构，即，浮动端板4的上顶面具有凸起设置的导向柱41。
本实施例中，弹性部件2为弹簧。也可以使弹性部件2为橡胶环等弹性材料制作的弹性环。
为了避免压紧螺栓3与导向柱41发生阻碍，压紧螺栓3上具有能够容纳导向柱41的端部的避让腔。即，在需要将弹性部件2压缩到一定程度时，导向柱41的端部伸入到压紧螺栓3的避让腔内，有效避免了导向柱41与压紧螺栓3相互干涉。
本实施例中，避让腔远离浮动端板4的一端为封闭结构。通过上述设置，有效避免外部杂质沿着避让腔进入封装内部，确保了封装效果。
为了提高受力均匀程度，弹性部件2及压紧螺栓3的数量均多个且一一对应设置。本实施例中，压紧螺栓3和弹性部件2(弹簧)的数量可以是4至10个，当燃料电池电堆在不同温度等条件下运行，由于膜电极6吸水溶胀及热胀冷缩等效应导致燃料电池电堆的体积变化及内部组装力变化时，此结构可以保持燃料电池电堆的组装力基本恒定，保证反应活性区压力稳定。
进一步地，多个弹性部件2均布于浮动端板4上。
本实施例中，封装箱体1及封装盖板7通过螺栓连接。与现有技术中的外部捆绑带捆绑相比，有效提高了连接稳定性，也方便了封装箱体1及封装盖板7的连接。也可以采用卡扣连接或焊接等，在此不再详细介绍且均在保护范围之内。
为了避免螺栓伸入封装箱体1的内部而影响内部的零部件布置，封装箱体1具有主体外边沿，封装盖板7具有与主体外边沿对齐的盖板外边沿；螺栓连接主体外边沿及盖板外边沿。
本实用新型实施例还提供了一种燃料电池电堆，包括组装压紧结构，组装压紧结构为如上述任一种燃料电池电堆的组装压紧结构。由于上述燃料电池电堆的组装压紧结构具有上述技术效果，具有上述燃料电池电堆的组装压紧结构的燃料电池电堆也应具有同样地技术效果，在此不再一一累述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种燃料电池电堆的组装压紧结构，其特征在于，包括：
双极板和膜电极(6)；
封装箱体(1)，所述双极板和膜电极(6)设置于所述封装箱体(1)内；
集流板(5)，所述集流板(5)设置于所述双极板和膜电极(6)的上部；
浮动端板(4)，所述浮动端板(4)设置于所述集流板(5)的上部；
封装盖板(7)，所述封装盖板(7)盖设于所述浮动端板(4)上，所述封装盖板(7)具有贯穿其厚度方向的通孔(71)；
弹性部件(2)，所述弹性部件(2)的一端与所述浮动端板(4)相抵；
压紧螺栓(3)，所述压紧螺栓(3)与所述通孔螺纹配合，所述压紧螺栓(3)朝向所述浮动端板(4)的一端与所述弹性部件(2)的另一端压紧。
2.如权利要求1所述的燃料电池电堆的组装压紧结构，其特征在于，所述浮动端板(4)的上顶面具有导向柱(41)，所述导向柱(41)与所述通孔(71)对应设置；
所述弹性部件(2)套设于所述导向柱(41)上。
3.如权利要求2所述的燃料电池电堆的组装压紧结构，其特征在于，所述弹性部件(2)为弹簧。
4.如权利要求2所述的燃料电池电堆的组装压紧结构，其特征在于，所述压紧螺栓(3)上具有能够容纳所述导向柱(41)的端部的避让腔。
5.如权利要求4所述的燃料电池电堆的组装压紧结构，其特征在于，所述避让腔远离所述浮动端板(4)的一端为封闭结构。
6.如权利要求1所述的燃料电池电堆的组装压紧结构，其特征在于，所述弹性部件(2)及所述压紧螺栓(3)的数量均多个且一一对应设置。
7.如权利要求6所述的燃料电池电堆的组装压紧结构，其特征在于，多个所述弹性部件(2)均布于所述浮动端板(4)上。
8.如权利要求1所述的燃料电池电堆的组装压紧结构，其特征在于，所述封装箱体(1)及所述封装盖板(7)通过螺栓连接。
9.如权利要求8所述的燃料电池电堆的组装压紧结构，其特征在于，所述封装箱体(1)具有主体外边沿，所述封装盖板(7)具有与所述主体外边沿对齐的盖板外边沿；
所述螺栓连接所述主体外边沿及所述盖板外边沿。
10.一种燃料电池电堆，包括组装压紧结构，其特征在于，所述组装压紧结构为如权利要求1-9任一项所述的燃料电池电堆的组装压紧结构。
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