CN211045605U - 一种燃料电池电堆卧式组装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃料电池制造技术领域，具体公开了一种燃料电池电堆卧式组装装置，该燃料电池电堆卧式组装装置包括支架、定位压板、驱动件和移动压板，支架设置有工作空间；定位压板连接于支架上，并位于工作空间内，定位压板上开设有多个压板定位孔，压板定位孔的轴线与第一方向平行，压板定位孔内插设有定位柱，且定位柱能够相对于压板定位孔滑动，定位柱的长度大于电堆和定位压板的厚度之和；驱动件连接于支架上；移动压板位于工作空间内，并与定位压板间隔并相对设置，驱动件与移动压板驱动连接，并能够驱动移动压板沿第一方向水平移动，以靠近或远离定位压板。本实用新型提供的燃料电池电堆卧式组装装置与定位柱不会发生干涉，组装效率高。

Description

一种燃料电池电堆卧式组装装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池制造技术领域，尤其涉及一种燃料电池电堆卧式组装装置。

背景技术

燃料电池电堆通常由若干个单电池串联组成，串联的两端分别放置集流板、绝缘片、端板作为电堆的正负极输出接线、电堆的绝缘保护、电堆的紧固与防护。燃料电池电堆在组装过程中，需要通过施加压紧力使电堆达到设计压缩量，并通过螺栓、紧固带等方式将电堆锁紧、稳固。在此过程中，为了保证电堆内部单电池不会发生错位且受力均匀，通常需要定制夹具来满足电堆组装要求。

现有技术中的沿竖直方向挤压燃料电池电堆的组装装置，由于重力作用使得位于下侧的电池受压力大，位于上侧的电池受压力小，电堆内部每一片单电池受力不均匀，从而影响电池的性能。为了解决每一片单电池受力不均匀的问题，现有技术中提供了一种燃料电池电堆水平装堆的装置，该装置采用传统的定位柱进行电堆组装辅助定位，但是没有考虑随着电堆压紧，定位柱会与压紧装置发生干涉，当干涉严重时，该装置失去电堆组装功能，且当电堆组装完毕后，需要其他工具辅助将定位柱由电堆中取出，导致组装效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池电堆卧式组装装置，以避免定位柱与燃料电池电堆卧式组装装置发生干涉，并提高组装效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种燃料电池电堆卧式组装装置，包括：

支架，设置有工作空间；

定位压板，连接于所述支架上，并位于所述工作空间内，所述定位压板上开设有多个压板定位孔，所述压板定位孔的轴线与第一方向平行，所述压板定位孔内插设有定位柱，且所述定位柱能够相对于所述压板定位孔滑动，所述定位柱的长度大于电堆和所述定位压板的厚度之和；

驱动件，连接于所述支架上；

移动压板，位于所述工作空间内，并与所述定位压板间隔并相对设置，所述驱动件与所述移动压板驱动连接，并能够驱动所述移动压板沿所述第一方向水平移动，以靠近或远离所述定位压板。

作为优选，所述移动压板的下端且靠近所述定位压板的一侧连接有托底板，所述托底板用于支撑部分所述电堆。

作为优选，所述托底板上开设有U型槽，用于容纳部分所述电堆。

作为优选，所述支架包括底壁以及垂直连接于所述底壁两端的第一侧壁和第二侧壁，所述底壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁围成所述工作空间。

作为优选，所述燃料电池电堆卧式组装装置还包括导向组件，沿所述第一方向水平设置于所述支架上，所述移动压板滑动连接于所述导向组件。

作为优选，所述导向组件包括四根导向杆，所述导向杆的一端连接于所述第一侧壁，另一端连接于所述第二侧壁，所述移动压板滑动连接于四根所述导向杆上。

作为优选，所述第二侧壁包括沿第二方向间隔设置的第一板和第二板，所述第一板和所述第二板的下端均与所述底壁连接，多个所述定位柱能够由所述第一板和所述第二板之间穿过，所述第一方向与所述第二方向垂直。

作为优选，所述第二侧壁还包括压板顶板，所述压板顶板的两端分别与所述第一板和所述第二板连接，所述定位压板连接于所述压板顶板。

作为优选，多个所述压板定位孔包括多个上压板定位孔和多个下压板定位孔，多个所述上压板定位孔间隔设置于所述定位压板的上端，多个所述下压板定位孔间隔设置于所述定位压板的下端，所述压板顶板位于所述上压板定位孔和所述下压板定位孔之间。

作为优选，所述驱动件连接于所述第一侧壁上，并位于所述第一侧壁远离所述第二侧壁的一侧，所述第一侧壁上开设有通孔，所述驱动件的输出端滑动穿设于所述通孔。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的燃料电池电堆卧式组装装置，当需要组装电堆时，将电堆的部件放置于工作空间内，并使电堆的至少部分插接于定位柱上，驱动件驱动移动压板逐渐靠近定位压板，电堆被逐渐压紧，定位柱沿压板定位孔滑动，由于定位柱的长度大于电堆和定位压板的厚度之和，因此，定位柱逐渐由压板定位孔压出，因此，定位柱不会对燃料电池电堆卧式组装装置造成干涉。当电堆组装完毕后，定位柱的端部位于压板定位孔外，因此工作人员无需借助其他辅助工具，只需握持定位柱的端部就可以将定位柱由压板定位孔和电堆定位孔中取出，提高了组装效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电堆的分解图；

图2是本实用新型实施例提供的燃料电池电堆卧式组装装置未设置定位柱时的结构示意图；

图3是图2中的燃料电池电堆卧式组装装置设置定位柱后的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的燃料电池电堆卧式组装装置设置定位柱后的另一视角的结构示意图。

图中：

100、顶部端板；101、顶部绝缘片；102、顶部集流板；103、双极板；104、膜电极；105、底部端板；106、底部绝缘片；107、底部集流板；108、电堆定位孔；109、紧固带沟槽；

1、支架；11、底壁；12、第一侧壁；13、第二侧壁；131、第一板；132、第二板；133、压板顶板；14、工作空间；

2、定位压板；21、压板定位孔；

3、驱动件；4、移动压板；

5、托底板；51、U型槽；

6、导向杆；7、定位柱。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型中，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。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

本实施例提供了一种燃料电池电堆卧式组装装置，用于燃料电池电堆组装中，以避免定位柱7与燃料电池电堆卧式组装装置发生干涉，并提高组装效率。

如图1所示，待组装的电堆包括依次设置的顶部组件、中部组件和底部组件，顶部组件包括顶部端板100、顶部绝缘片101和顶部集流板102，中部组件包括多个交替设置的双极板103和膜电极104，底部组件包括底部端板105、底部绝缘片106和底部集流板107，其中顶部端板100、顶部绝缘片101、顶部集流板102、多个交替设置的双极板103和膜电极104、底部集流板107、底部绝缘片106和底部端板105依次设置。现有技术中，为了便于电堆定位，在顶部组件、中部组件和底部组件上设置有依次连通的电堆定位孔108，在组装装置上连接定位柱7，将定位柱7插接于电堆定位孔108，从而可以实现电堆的定位。

如图2和图3所示，本实施例提供的燃料电池电堆卧式组装装置包括支架1、定位压板2、驱动件3和移动压板4。其中，支架1设置有工作空间14，定位压板2连接于支架1上，并位于工作空间14内，定位压板2上开设有多个压板定位孔21，压板定位孔21的轴线与第一方向平行，压板定位孔21内插设有定位柱7，且定位柱7能够相对于压板定位孔21滑动，定位柱7的长度大于电堆和定位压板2的厚度之和。驱动件3连接于支架1上。移动压板4位于工作空间14内，并与定位压板2间隔并相对设置，以使电堆位于定位压板2和移动压板4之间。驱动件3与移动压板4驱动连接，并能够驱动移动压板4沿第一方向水平移动，以靠近或远离定位压板2，进而压缩或放开电堆。

当需要组装电堆时，将电堆的部件放置于工作空间14内，并使电堆的至少部分插接于定位柱7上，驱动件3驱动移动压板4逐渐靠近定位压板2，电堆被逐渐压紧，定位柱7沿压板定位孔21滑动，由于定位柱7的长度大于电堆和定位压板2的厚度之和，因此，定位柱7逐渐由压板定位孔21压出，因此，定位柱7不会对燃料电池电堆卧式组装装置造成干涉。

当电堆组装完毕后，定位柱7的端部位于压板定位孔21外，因此工作人员无需借助其他辅助工具，只需握持定位柱7的端部就可以将定位柱7由压板定位孔21和电堆定位孔108中取出，提高了组装效率。

如图1、图3和图4所示，优选地，在电堆的部件中加工电堆定位孔108，会降低燃料电池的加工效率，因此，为提高燃料电池的加工效率，移动压板4的下端且靠近定位压板2的一侧连接有托底板5，托底板5用于支撑部分电堆。在本实施例中托底板5用于支撑电堆的底部组件，底部组件只需放置到托底板5上即可，无需加工电堆定位孔108，提高了燃料电池的加工效率。此时，当移动压板4靠近定位压板2时，定位柱7会抵接于底部组件上。

优选地，为了使底部组件稳定地位于托底板5上，托底板5上开设有U型槽51，底部组件设置于U型槽51内，优选地，底部组件与U型槽51的槽侧壁和槽底壁抵接。

支架1包括底壁11以及垂直连接于底壁11两端的第一侧壁12和第二侧壁13，底壁11、第一侧壁12和第二侧壁13围成工作空间14。驱动件3连接于第一侧壁12上，并位于第一侧壁12远离第二侧壁13的一侧，第一侧壁12上开设有通孔，驱动件3的输出端滑动穿设于通孔。驱动件3可以为气缸或油缸。

为了提高移动压板4的稳定性，燃料电池电堆卧式组装装置还包括导向组件，导向组件沿第一方向水平设置于支架1上，移动压板4滑动连接于导向组件。可选地，导向组件包括四根导向杆6，导向杆6的一端连接于第一侧壁12，另一端连接于第二侧壁13，移动压板4滑动连接于四根导向杆6上。

第二侧壁13包括沿第二方向间隔设置的第一板131和第二板132，第一方向与第二方向垂直。第一板131和第二板132的下端均与底壁11连接，多个定位柱7能够由第一板131和第二板132之间穿过，从而使得定位柱7不与第一板131和第二板132发生干涉。

为了提高第二侧壁13的强度，第二侧壁13还包括压板顶板133，压板顶板133的两端分别与第一板131和第二板132连接，定位压板2连接于压板顶板133上。

如图3和图4所示，为避免定位柱7与压板顶板133发生干涉，多个压板定位孔21包括多个上压板定位孔和多个下压板定位孔，多个上压板定位孔间隔设置于定位压板2的上端，多个下压板定位孔间隔设置于定位压板2的下端，压板顶板133位于上压板定位孔和下压板定位孔之间。

当然，在其他实施例中，还可以是在压板顶板133上开设与多个压板定位孔21一一对应设置的通孔，且该通孔能够允许定位柱7穿过，此时定位柱7的长度需要大于定位压板2、电堆和压板顶板133的厚度之和。

使用本实施例提供的燃料电池电堆卧式组装装置组装电堆的工作过程如下：

1、驱动件3工作，调整移动压板4与压板顶板133之间的间距，将托底板5固定于移动压板4上，将定位压板2固定于压板顶板133上，将多根定位柱7穿过相应的压板定位孔21；

2、将待组装的电堆的顶部端板100、顶部绝缘片101、顶部集流板102、双极板103、膜电极104依次穿入定位柱7，直至完成所有膜电极104和双极板103的组装；

3、驱动件3驱动移动压板4靠近定位柱7，将电堆的底部端板105、底部绝缘片106、底部集流板107依次放在托底板5的U型槽51内；

4、驱动件3继续驱动移动压板4靠近定位压板2，使定位柱7抵住底部集流板107，随着移动压板4的水平移动施压，电堆逐渐压紧，定位柱7从定位压板2的压板定位孔21压出，直至电堆达到所需压缩量，移动压板4停止移动；

5、通过电堆的紧固带沟槽109将电堆用绑带紧固，将定位柱7由定位压板2和电堆中抽出，驱动件3驱动移动压板4逐渐远离定位压板2至预设位置，取出电堆。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料电池电堆卧式组装装置，其特征在于，包括：

支架(1)，设置有工作空间(14)；

定位压板(2)，连接于所述支架(1)上，并位于所述工作空间(14)内，所述定位压板(2)上开设有多个压板定位孔(21)，所述压板定位孔(21)的轴线与第一方向平行，所述压板定位孔(21)内插设有定位柱(7)，且所述定位柱(7)能够相对于所述压板定位孔(21)滑动，所述定位柱(7)的长度大于电堆和所述定位压板(2)的厚度之和；

驱动件(3)，连接于所述支架(1)上；

移动压板(4)，位于所述工作空间(14)内，并与所述定位压板(2)间隔并相对设置，所述驱动件(3)与所述移动压板(4)驱动连接，并能够驱动所述移动压板(4)沿所述第一方向水平移动，以靠近或远离所述定位压板(2)。

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆卧式组装装置，其特征在于，所述移动压板(4)的下端且靠近所述定位压板(2)的一侧连接有托底板(5)，所述托底板(5)用于支撑部分所述电堆。

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆卧式组装装置，其特征在于，所述托底板(5)上开设有U型槽(51)，用于容纳部分所述电堆。

4.根据权利要求1所述的燃料电池电堆卧式组装装置，其特征在于，所述支架(1)包括底壁(11)以及垂直连接于所述底壁(11)两端的第一侧壁(12)和第二侧壁(13)，所述底壁(11)、所述第一侧壁(12)和所述第二侧壁(13)围成所述工作空间(14)。

5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆卧式组装装置，其特征在于，所述燃料电池电堆卧式组装装置还包括导向组件，沿所述第一方向水平设置于所述支架(1)上，所述移动压板(4)滑动连接于所述导向组件。

6.根据权利要求5所述的燃料电池电堆卧式组装装置，其特征在于，所述导向组件包括四根导向杆(6)，所述导向杆(6)的一端连接于所述第一侧壁(12)，另一端连接于所述第二侧壁(13)，所述移动压板(4)滑动连接于四根所述导向杆(6)上。

7.根据权利要求4所述的燃料电池电堆卧式组装装置，其特征在于，所述第二侧壁(13)包括沿第二方向间隔设置的第一板(131)和第二板(132)，所述第一板(131)和所述第二板(132)的下端均与所述底壁(11)连接，多个所述定位柱(7)能够由所述第一板(131)和所述第二板(132)之间穿过，所述第一方向与所述第二方向垂直。

8.根据权利要求7所述的燃料电池电堆卧式组装装置，其特征在于，所述第二侧壁(13)还包括压板顶板(133)，所述压板顶板(133)的两端分别与所述第一板(131)和所述第二板(132)连接，所述定位压板(2)连接于所述压板顶板(133)。

9.根据权利要求8所述的燃料电池电堆卧式组装装置，其特征在于，多个所述压板定位孔(21)包括多个上压板定位孔和多个下压板定位孔，多个所述上压板定位孔间隔设置于所述定位压板(2)的上端，多个所述下压板定位孔间隔设置于所述定位压板(2)的下端，所述压板顶板(133)位于所述上压板定位孔和所述下压板定位孔之间。

10.根据权利要求4所述的燃料电池电堆卧式组装装置，其特征在于，所述驱动件(3)连接于所述第一侧壁(12)上，并位于所述第一侧壁(12)远离所述第二侧壁(13)的一侧，所述第一侧壁(12)上开设有通孔，所述驱动件(3)的输出端滑动穿设于所述通孔。

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