CN214068765U - 对准销、堆装配夹具和电池堆 - Google Patents

Abstract

对准销包括沿纵向轴线延伸的、包括大致垂直于纵向轴线延伸的多个柔性叶片和致动器部分的纵长主体。堆具有预定直径的开口。柔性叶片围绕纵向轴线布置，以便沿着轴线延伸并且径向向外伸出以限定纵长主体的外径。致动器部分能操作以使柔性叶片在收缩构造与展开构造之间变换，在收缩构造中，外径小于预定直径，在展开构造中，纵长主体的外径大于收缩构造中的纵长主体的外径。堆装配夹具包括在其上能定位部件堆的工具基座。工具基座具有导孔，导孔不小于预定直径且定位成与堆中开口的位置对应。基板承载布置成与导孔的位置对应的对准销的阵列。基板能相对于工具基座移动，使对准销能伸出穿过导孔并进入部件开口中。致动器能操作以对准堆中的部件。

Description

对准销、堆装配夹具和电池堆

技术领域

本申请涉及对准装置。特别地，本实用新型涉及一种对准销和包括该对准销的电池堆。

背景技术

燃料电池、燃料电池堆、燃料电池堆组件和热交换器系统、装置和方法的教导是本领域普通技术人员公知的，并且特别包括WO02/35628、 WO03/075382、WO2004/089848、WO2005/078843、WO2006/079800、WO2006/106334、WO2007/085863、WO2007/110587、WO2008/001119、 WO2008/003976、WO2008/015461、WO2008/053213、WO2008/104760、 WO2008/132493、WO2009/090419、WO2010/020797、WO2010/061190、 WO2015/004419、WO2015/136295、WO2016/124929、WO2016/124928、 WO2016/128721、WO2016/083780、WO2019/002829、WO2019/034855和 WO2019/034856。

US2015111125公开了为了对准相邻双极板的目的的对准特征部和它们的使用方法。CA2990280公开了具有改进的部件对准和稳定性的燃料电池。US8795921公开了一种用于装配燃料电池堆的对准系统和方法。

燃料电池堆(通常包括例如基板、多个燃料电池堆层和端板，其中衬垫介于基板、燃料电池堆层和端板之间，以便帮助实现相邻堆部件之间的气体密封)的装配可能是困难和复杂的。特别地，如果衬垫被不正确地定位，则它们会阻塞流体流动通道。即使流体流动通道的部分堵塞也会显著影响所得燃料电池堆组件的性能，例如降低功率输出和效率并缩短堆寿命。

因此，非常期望燃料电池堆部件，特别是衬垫的正确和精确定位。

本申请试图提供适用于该领域中的改进的装置。

实用新型内容

第一方面提供了一种对准销，用于对准部件堆，所述对准销包括：

(i)沿纵向轴线延伸的纵长主体，所述纵长主体包括多个柔性叶片，所述柔性叶片大致垂直于纵向轴线延伸，以及

(ii)致动器部分。

所述部件堆具有预定直径的开口。柔性纵长叶片围绕纵向轴线布置，以便沿着纵向轴线延伸，并且从纵向轴线径向向外伸出，以限定纵长主体的外径。致动器部分可操作以使柔性叶片在收缩构造与展开构造之间变换，在所述收缩构造中，外径小于预定直径，在所述展开构造中，纵长主体的外径大于收缩构造中的纵长主体的外径。

优选地，对准销包括至少三个柔性叶片。更优选地，有至少七个柔性叶片。例如，可以有多达14个柔性叶片。柔性叶片的最佳数量将取决于柔性叶片的形状、叶片材料的柔性以及待对准的材料的性质。

在某些实施例中，柔性叶片沿同一方向弯曲，例如当从一端观察销时为顺时针或逆时针方向。特别地，这能够通过转动对准销来辅助对准。例如，在衬垫略微伸出到通道的一侧中的情况下，对准销及其柔性叶片的转动然后能够将衬垫推出通道。柔性叶片也能够是弯折的以实现相同的效果。能够使用具有一个或多个弯折部的平坦部分以偏离柔性叶片。此外，能够使用弯曲部、弯折部和平坦部分的组合。

销能够包括中心杆和围绕中心杆布置的纵长管的阵列，其中每个纵长管基本上平行于中心杆并且承载从阵列向外伸出的柔性叶片。每个纵长管能够转动，以便调整其柔性叶片的向外伸出，并且因此调整纵长主体的外径。致动器能够包括围绕阵列的第一端定位的可转动箍，其中每个纵长管包括位于第一端的构造，所述构造接合在所述箍中的对应的构造中，使得箍相对于阵列的转动用于使每个纵长管转动以调整纵长主体的外径。所述销还能够包括定位在所述阵列的第二相对端处的支架，其中所述支架包括与所述纵长管接合的构造以维持所述纵长管平行于所述中心杆。每个柔性叶片能够从其纵长管切向地伸出。

在某些实施例中，纵长主体包括中心杆，多个柔性叶片从中心杆延伸。例如，在弹簧钢叶片的情况下，可以提供中心杆，柔性叶片安装(例如，焊接或钎焊)到该中心杆。因此，纵长主体能够提供有中心杆。在某些其它实施例中(例如，在柔性叶片由尼龙或PTFE制成的情况下)，不必提供中心杆，而是能够将柔性叶片连接在一起。例如，在没有中心销的情况下，能够使用增材制造(例如3D打印)而从选择的材料形成对准销。

在柔性叶片附接到中心杆的情况下，柔性叶片可以沿着其长度附接。例如，柔性叶片可以一体地形成或附接。

在某些实施例中，柔性叶片围绕中心杆形成螺旋。

第二方面提供了一种堆装配夹具，包括：工具基座，在所述工具基座上能够定位部件堆，其中所述部件具有预定直径的开口，并且所述工具基座具有导孔，所述导孔不小于所述预定直径并且被定位成与堆中部件的开口的位置相对应；以及基板，所述基板承载包括对准销的阵列，其中对准销布置成与导孔的位置相对应；其中，所述基板能相对于所述工具基座移动，使得所述对准销能够伸出穿过所述导孔并进入部件开口，并且其中，所述致动器能操作以对准堆中的部件。

基板能够位于工具基座下方，并且能够被升高，使得对准销伸出到部件开口中。致动器能够位于基板上。

使用装配夹具装配部件堆包括：在所述工具基座上定位部件堆，使得所述开口与所述导孔重叠；在所述收缩构造中移动所述基板以及所述销上的所述柔性叶片，使得所述销伸出穿过所述导孔和所述开口；以及操作致动器，使得柔性叶片变换到展开构造，以便对准部件。

组件还能够包括：在对准部件之后，操作致动器以使柔性叶片返回到收缩构造；将其他部件添加到所述堆叠，使得所述销伸出穿过所述其他部件的开口；以及操作致动器，使得柔性叶片变换到展开构造，以便对准所述其他部件。这能够包括：将基板移动得更靠近工具基座，使得随着堆的高度增加，销从工具基座进一步伸出。

特别地，要使用对准销的来对准的部件堆能够包括：多个电池和介于相邻电池之间的对应的衬垫，每个电池限定公共基准开口，每个衬垫限定衬垫开口，多个电池和衬垫堆叠(即，堆叠对准)成使得公共基准开口和衬垫开口限定通道。

例如，通道可以采用燃料管道的形式，例如在WO 2019/034855中详述和示出。

电池堆装配装置广泛用于辅助燃料电池堆的装配。这种装置通常包括基准，燃料电池(也称为燃料电池堆层和燃料电池堆重复层)抵靠所述基准布置。在燃料电池堆层通常由金属例如钢形成的情况下，这提供了刚性框架，能够将其它部件(例如衬垫)抵靠所述刚性框架对准。然而，在将下一个燃料电池堆重复层放置在顶部上之前，在没有将其它部件例如衬垫固定就位的情况下，衬垫易于移动。特别地，当将压缩力放置在衬垫上时 (例如通过堆压缩手段)，衬垫能够展开。如上所述，即使通道的部分堵塞也会对燃料电池堆组件产生不利影响。

因此，诸如衬垫的堆部件的正确对准是关键的。

因此，对准销能够抵靠通道的公共基准开口对准(即，与其对准)。因此，对准销又能够用于提供软基准以对准衬垫(和其它堆部件)。

柔性叶片能够从纵向轴线径向向外延伸。

对准销是纵向纵长的。优选地，对准销的长度与柔性叶片的外径(优选地，最大外径)的比率(当不使用时，即处于松弛状态，也称为未约束或展开状态)至少为3:1。在某些实施例中，当装配部件堆时，重复地使用和致动这种(相对短的)对准销，其中在堆的顶部处或附近的部件被对准。在其它实施例中，对准销较长，并且以较低的频率被使用和致动。对准销的精确尺寸能够选择为适合于待对准的特定部件堆和用于堆装配的附加设备。例如，在某些实施例中，对准销的长度与柔性叶片的外径的比率为3:1-7:1。

优选地，销叶片的设计和柔性使得它们不太坚硬：例如，优选地选择性地构造销叶片的设计和柔性，使得未压缩/展开销叶片的外径比第一较小压缩/收缩直径的外径大至少5％，如果将销叶片嵌入该直径的开口(例如通道)中并且在该处它们能够施加足够的对准力，则销叶片能够采用该第一较小压缩/收缩直径。

优选地，在致动时，叶片固有地能够压缩/收缩至第二甚至更小的压缩 /收缩直径以允许销抽出，由此未压缩/展开销叶片的外径比第二压缩/收缩直径大至少10％。

柔性叶片不需要沿着纵长主体的整个长度定位。例如，在某些实施例中，柔性叶片位于对准销的一端处，并且致动器部分位于对准销的另一端处，其中纵长主体的一部分在它们之间延伸而没有任何柔性叶片。

用于柔性叶片的合适材料的示例包括塑料，例如尼龙或PTFE(聚四氟乙烯)，以及弹簧钢。

柔性叶片能够布置成使得对准销在第一方向上的转动减小柔性叶片上的摩擦(抵靠堆部件)，且对准销在相反的第二方向上的转动增加柔性叶片上的摩擦。因此，当在通道中时，对准销能在第二方向中转动以便对准堆部件，并且然后能够在相反方向上转动以减小摩擦并使其易于从通道移除。

因此，在某些实施例中，或者：

(a)柔性叶片在顺时针方向上弯曲，并且对准销布置成在使用中通过对准销在逆时针方向上的转动来减小柔性叶片上的摩擦，并且在使用中通过对准销在顺时针方向上的转动来增加柔性叶片上的摩擦，或者

(b)柔性叶片在逆时针方向上弯曲，并且对准销布置成在使用中通过对准销在顺时针方向上的转动来减小柔性叶片上的摩擦，并且在使用中通过对准销在逆时针方向上的转动来增加柔性叶片上的摩擦。

在某些实施例中，柔性叶片具有类似手风琴的轮廓。

在某些实施例中，或者：

(a)柔性叶片在顺时针方向上弯曲，并且对准销布置成通过对准销在逆时针方向上的转动而收缩，并且通过对准销在顺时针方向上的转动而展开，或者

(b)柔性叶片在逆时针方向上弯曲，并且对准销布置成通过对准销在顺时针方向上的转动而收缩，并且通过对准销在逆时针方向上的转动而展开。

致动器部分可以根据对准销将被致动的预期方式来设计形状和尺寸。例如，致动器部分可以形状设计为使得能够使用外部工具嵌入、移除和/ 或转动对准销。或者，它可以是形状和尺寸设计为便于用手操作的抓握部分(例如手柄部分)。

致动器部分可以具有比柔性叶片的外径更小的直径。因此，例如，在手动装配过程期间，对准销可以嵌入到部分装配的部件堆中并且转动以对准那些部件。然后，能够将附加的堆部件放置在适当位置，而不移除对准销。然后，对准销能够转动到其低摩擦/收缩构造，向上移动，并且转动到其增加的摩擦/展开构造，以便对准新添加的堆部件。由于附加的堆部件被嵌入在对准销的顶部上，因此可以期望在它们接触对准销的情况下降低损坏它们的可能性。为了帮助实现这一点，在致动器位于最上面的实施例中，对准销还可以包括用于致动器部分的可移除的圆形或圆顶形盖。该盖优选地具有比柔性叶片的外径更小的直径。在盖处于适当位置的情况下，致动器部分不被暴露，并且因此在堆装配期间使通过与抓握部分的意外接触而导致的对堆部件的任何损坏的风险最小化。当期望允许接近抓握部分时能够移除盖，使得能够致动对准销(例如转动)。

在其它实施例中，致动器部分能够具有大于或等于柔性叶片的外径的外径，并且能够根据期望且适当地被嵌入、致动和移除。

在对准销移动并且该移动可能在部件堆上施加向上的力的情况下，可以放置至少一个保持器在部件堆的顶部上，以便防止它们向上移动。

第三方面提供了一种电池堆，其包括以堆叠构造彼此相邻布置的多个电池，所述电池具有在每个电池的部件内提供的内部对准特征部，所述内部对准特征部允许所述多个电池相对于彼此对准，并且所述电池堆还包括位于所述内部对准特征部内的对准销，其中每个内部对准特征部包括接合表面，对准销构造成当位于所述内部对准特征部内时与所述接合表面选择性地接合和脱离。

特别地，对准销能够构造成当嵌入内部对准特征部内时与内部对准特征部选择性地接合和脱离。

优选地，内部对准特征部是限定在电池中的开口，例如电池中的端口。开口能够作为基准开口。

例如，内部对准特征部能够限定通道，对准销位于该通道中。该通道也能够被描述为“对准通道”。

电池堆能够包括介于相邻电池之间的附加部件，例如自由移动但需要例如相对于电池中的内部对准特征部(例如开口，诸如端口)定位的部件。这些部件能够包括(但不限于)衬垫和间隔件。这样的附加部件能够至少部分地定位成与相邻电池的内部对准特征部相邻，使得当对准销定位在内部对准特征部内时，它们能够由对准销对准。例如，每个衬垫能够限定衬垫开口，并且对准销能够因此用于相对于内部对准特征部(例如相邻电池中的对准开口)来定位衬垫。在其它实施例中，对准销可用于确保介于电池之间的附加部件在相邻电池的内部对准特征部之间(或超出相邻电池的内部对准特征部)伸出。例如，对准销可以用于将附加部件推出(或者确保它们不延伸或伸出到相邻电池的内部对准特征部之间限定的通道中，即防止它们延伸或伸出到该通道中)相邻电池的内部对准特征部之间限定的通道。

因此，电池堆能够包括具有相应的内部端口的电池和衬垫，该相应的内部端口在堆叠方向上对准以形成内部歧管，该衬垫介于相邻电池之间以密封歧管。在某些实施例中，对准销位于对准端口内并且相对于对准端口对准(即，正在对准)衬垫。

在某些实施例中，每个电池具有多于一个的内部对准特征部。在某些实施例中，每个电池具有多个对准开口。这样，能够限定多个通道。

因此，在某些实施例中，提供了一种包括多个堆部件的电池堆，所述堆部件包括多个电池和介于相邻电池之间的对应衬垫，每个电池限定公共基准开口，每个衬垫限定衬垫开口，所述多个电池和衬垫以堆叠构造(即，堆对准)彼此相邻布置，使得所述公共基准开口和所述衬垫开口限定通道，并且所述电池堆还包括位于所述通道中的对准销。优选地，对准销可移除地位于通道中。

在某些实施例中，每个电池限定多个基准开口。例如，在某些实施例中，每个电池限定第一和第二基准开口。在其它实施例中，每个电池限定第一、第二和第三基准开口。在其它实施例中，每个电池限定第一、第二、第三和第四基准开口。在这样的实施例中，对应的衬垫被介于相邻电池之间，以便适当地限定一个或多个附加通道。因此，第一基准开口(和对应的衬垫开口)能够限定第一通道；第二基准开口(和对应的衬垫开口)能够限定第二通道；第三基准开口(和对应的衬垫开口)能够限定第三通道等。

这种通道也能够称为“烟囱”。

在某些实施例中，电池是燃料电池。在某些实施例中，它们是固体氧化物燃料电池。其它类型的燃料电池是众所周知的，并且本实施例能够适当地与它们一起使用。

在提及固体氧化物燃料电池的各个方面中，固体氧化物燃料电池能够包括固体氧化物电解器电池(也称为固体氧化物电解电池)，即，固体氧化物燃料电池，其被构造为以再生模式运行或正在运行，以便将水转化为氢和氧。

使用对准销对准电池堆的多个部件，能够包括：将多个电池以堆叠构造彼此相邻地布置，其中所述电池具有提供在每个电池的部件内的内部对准特征部，所述内部对准特征部允许所述多个电池相对于彼此对准，其中每个内部对准特征部包括接合表面，所述对准销构造成当位于所述内部对准特征部内时与所述接合表面选择性地接合和脱离；以及在收缩构造中将对准销定位在内部对准特征部中，并且操作致动器以将对准销变换到展开构造以对准电池。

对准还能够包括：布置介于相邻电池之间的多个衬垫，每个衬垫限定衬垫开口；以及在收缩构造中将对准销定位在内部对准特征部和衬垫开口中，并且操作致动器以将对准销变换到展开构造以对准电池和衬垫。

在电池的内部对准特征部限定公共基准开口的情况下，对准能够包括：在堆叠构造中将电池和衬垫彼此相邻地布置，使得共用基准开口和衬垫开口限定通道；以及在收缩构造中将所述对准销定位在通道内，并且操作致动器以将对准销变换到展开构造，以将衬垫与电池对准。

在某些实施例中，或者：

(a)所述柔性叶片在顺时针方向上弯曲，对准还包括：在逆时针方向上转动所述对准销以将所述对准销嵌入到所述通道中，在顺时针方向上转动所述对准销以对准所述部件堆，以及在逆时针方向上转动所述对准销以将所述对准销从所述通道移除；或

(b)所述柔性叶片在逆时针方向上弯曲，对准还包括：在顺时针方向上转动所述对准销以将所述对准销嵌入到所述通道中，在逆时针方向上转动所述对准销以对准所述部件堆，以及在顺时针方向上转动所述对准销以将所述对准销从所述通道移除。

在某些实施例中，堆部件被约束以防止向上移动。能够这样做以防止堆部件相对于彼此移动，特别是当移除对准销时。例如，在堆部件包括多个燃料电池单元以及介于其间的衬垫的情况下，顶部燃料电池单元可以被约束以防止其向上移动。例如，能够将重物放置在其上，或者刚性框架放置在其上或其周围，以防止其和其它堆部件向上移动。

因此，对准可以包括移除对准销的步骤。此外，对准可以包括约束堆部件以防止当对准销被移除时向上移动的步骤。

附图说明

图1是穿过对准销的第一实施例的横截面。

图2是图1的对准销的端视图。

图3是图1的对准销的立体图。

图4是在使用中穿过图1的对准销的横截面。

图5示出了部分装配的燃料电池堆，具有嵌入的图1的对准销。

图6示出了图5的部分装配的燃料电池堆的金属支撑的固体氧化物燃料电池单元的局部俯视图，而没有对准销嵌入通道中。

图7示出了图5的部分装配的燃料电池堆的金属支撑的固体氧化物燃料电池单元的局部俯视图，具有穿过嵌入通道中的对准销的截面。

图8是穿过对准销的第二实施例的截面图。

图9是在使用中穿过图8的对准销的横截面。

图10是对准销的第三实施例的立体图。

图11是图10的销的端视图。

图12是对准销的第四实施例的立体图。

图13是图12的销的端视图。

图14是具有三个柔性叶片的对准销的第五实施例的立体图。

图15是图14的销的端视图。

图16是穿过对准销的第六实施例的横截面。

图17是穿过对准销的第七实施例的横截面。

图18示出了根据第八实施例的处于收缩构造的对准销。

图19示出了图18的对准销的端部分。

图20示出了承载柔性叶片的纵长管。

图21示出了处于展开构造的图18的对准销。

图22示出了图21的对准销的端部分。

图23示出了与图18的对准销一起使用的顶部支架。

图24示出了堆装配夹具。

图25-28示出了在电池堆的装配的阶段中的图24的堆装配夹具。

图29示出了柔性叶片的其他形式。

具体实施方式

对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在不背离权利要求的范围的情况下能够进行各种修改和变化。

第1实施例

在第一实施例(图1-6)中，对准销10包括主体部分20，该主体部分包括中心杆30，从该中心杆延伸在顺时针方向上弯曲的、一组七个柔性叶片40(即，柔性叶片40沿其长度附接到实心中心杆30)。在对准销10的一端处，定位有致动器50，致动器50用于将对准销10嵌入部件堆中的通道以及从该通道移除对准销10，并且用于使对准销10转动。

通道60由多个燃料电池(未示出)的公共基准开口和介于相邻燃料电池之间的对应衬垫70的衬垫开口限定。电池和衬垫以堆叠构造彼此相邻布置。

在使用中，使用致动器50使对准销10在逆时针方向(当从上方观察时)转动，并且将对准销10嵌入到通道60中，逆时针转动减小了柔性叶片40与燃料电池和衬垫的摩擦，并且易于嵌入。然后使对准销10在顺时针方向上转动以增加柔性叶片40上的摩擦，这导致柔性叶片40引起移动和对准任何未对准的衬垫70。致动器50具有比柔性叶片40的外径更小的直径。

在该实施例中，柔性叶片40具有连续的表面。在其它实施例中(例如参见图12)，柔性叶片能够是开槽的。

如图5-7中所示，部分装配的燃料电池堆100包括金属支撑的固体氧化物燃料电池单元110以及介于其间的衬垫70。金属支撑的固体氧化物燃料电池单元110的示例描述于WO2019/034855中。

每个燃料电池单元110限定通道60(燃料管道)。在该示例中，在每个角中有一个。在每个通道60中嵌入对准销10。燃料电池单元110刚性地抵靠硬的外部基准(未示出)对准。但是衬垫70相对于燃料电池单元110自由移动，并且受到它们顶上的一个或多个燃料电池单元110的质量的限制。对准销10用于提供软基准，衬垫70抵靠该软基准对准，当预定数量的燃料电池单元110和介于其间的衬垫70已经堆叠时，对准销10被嵌入每个通道60中，并被致动以使衬垫70与燃料电池单元10对准。然后从通道60移除对准销10。

第2实施例

第二实施例(图8和9)大致对应于第一实施例。在第二实施例中，柔性叶片42不是预弯曲的，即在展开/不受约束的构造中基本上是径向的。

第3实施例

第三实施例(图10和11)大致对应于第一实施例。在第三实施例中，柔性叶片44相对于径向方向成角度(与例如第一实施例中的弯曲相反)

第4实施例

第四实施例(图12和13)大致对应于第一实施例。在第四实施例中，柔性叶片46是间断的(它们也能够描述为“开槽的”)，且中心杆32是中空的。

第5实施例

第五实施例(图14和15)大致对应于第一实施例。第四实施例包括三个柔性叶片47，该三个柔性叶片47由弹簧钢制成并从中心杆30切向伸出。

第6实施例

第六实施例(图16)与前述实施例的不同之处在于，它不包括中心杆。代替的，纵长主体包括两个弯曲的柔性叶片48，它们沿着长边彼此直接联接。

第7实施例

第七实施例(图17)与第六实施例的相似之处在于，它不包括中心杆。在第七实施例中，纵长主体包括四个弯曲的柔性叶片49，它们沿着长边彼此直接联接。

第8实施例

图18-23示出了对准销200的第八实施例。该销包括安装在基座211 中的中心杆210，其中一系列纵长管212围绕中心杆210的外部布置。中心杆210和纵长管212基本上平行。中心杆210和纵长管被示为中空的，但也能够是实心的。每个纵长管212承载连接到其外表面的柔性叶片214。每个柔性叶片214从其纵长管212切向延伸并且是弯曲的。当围绕中心杆 210布置时，柔性叶片214全部沿同一方向伸出和弯曲，并且相邻的柔性叶片重叠。

每个纵长管212能够绕其纵向轴线转动。这具有调整每个柔性叶片214 在径向方向上伸出的量的效果。在所示的实施例中，当从上方观察时，纵长管212在逆时针方向上的转动导致柔性叶片214伸出更多，使得销的外径增加。相反，在顺时针方向上的转动导致柔性叶片214伸出得较少。图 18和19示出了处于收缩构造中(较低外径)的销，且图20和21示出了处于展开构造(较高外径)中的相同销。

每个纵长管212在其下端处具有从销向外延伸的、以径向伸出的钉216 形式的构造。以可转动箍218形式的致动器安装在销的底部处。箍218具有围绕销的端部的一系列切口构造220。钉216接合在每个切口220中。相对于中心杆210转动箍218导致切口将钉移动到一侧或另一侧。这又导致纵长管转动并使柔性叶片212展开或收缩。该箍能够通过定位销221锁定在展开或收缩位置。也能够使用构造的其它布置。例如，钉和切口的位置可以颠倒，或者可以使用齿轮布置。

支架222位于销的顶部(在图23中分开示出)。支架固定到中心杆210 上，并具有伸出的构造224，该构造接合在纵长管212的端部中，以将它们相对于中心杆210保持在适当位置，同时允许它们围绕它们的纵向轴线转动。

图24-28示出了根据第八实施例的包括销的堆装配夹具。夹具230具有用于支撑部件堆的工具基座232。工具基座232具有一系列导孔234，该系列导孔被布置成与燃料电池单元110中的通道60的布局相对应。基板 236位于工具基座232下方。基板236具有销200，销200安装在面向上的表面上并布置成与工具基座232中的导孔234的布置对应。

在初始位置处，销200处于收缩构造并且部分地伸出穿过导孔234(图 24)。燃料电池单元110和衬垫70放置在销200上以搁置在工具基座232 上(图25)。通过箍218的转动将每个销200致动到展开构造，使得柔性叶片214向外移动以与燃料电池单元110和衬垫70中的通道60的内表面接合，从而促使它们对准(图26)。然后，销200被致动到收缩构造(图27)。此时，能够在对准销200上放置其它燃料电池单元110和衬垫70以增加堆的大小。另外或者可替代地，能够升高基板236，使得销200进一步伸出穿过导孔234，以允许其它燃料电池单元110和衬垫70能够放置在销200上，以增加堆的大小(图28)。一旦堆完成，将销200返回到收缩构造，基板236降低，并且移除堆。

第9实施例

第九实施例(图29)类似于第八实施例。然而，在这种情况下，柔性叶片215是弯折的而不是弯曲的，即，每个柔性叶片由具有一个或多个弯折部的基本上平坦的部分形成，使得柔性叶片偏离单个平面。平坦部分、弯折部和弯曲部的组合也能够用于实现相同的效果。

在不背离所附权利要求的范围的情况下，各种修改、改编和替代实施例对于本领域普通技术人员将是显而易见的。

Claims (17)

1.一种对准销，用于对准具有预定直径的开口的部件堆，所述对准销包括：

沿纵向轴线延伸的纵长主体，所述纵长主体包括柔性叶片，所述柔性叶片围绕所述纵向轴线布置，以便沿所述纵向轴线延伸并且从所述纵向轴线径向向外伸出以限定所述纵长主体的外径，以及

致动器部分；

其特征在于，所述致动器部分能够操作以使所述柔性叶片在收缩构造与展开构造之间变换，在所述收缩构造中，所述纵长主体的外径小于所述预定直径，并且所述展开构造中的所述纵长主体的外径大于处于所述收缩构造中的所述纵长主体的外径。

2.根据权利要求1所述的对准销，其特征在于，所述对准销包括至少三个柔性叶片。

3.根据权利要求1所述的对准销，其特征在于，每个柔性叶片是弯曲的和/或弯折的，并且所有叶片沿同一方向弯曲和/或弯折。

4.根据权利要求1所述的对准销，其特征在于，所述对准销包括中心杆和围绕所述中心杆布置的纵长管的阵列，其中，每个纵长管基本上平行于所述中心杆并且承载从所述阵列向外伸出的柔性叶片。

5.根据权利要求4所述的对准销，其特征在于，每个纵长管能够转动，以便调整其柔性叶片的向外伸出，并且因此调整所述纵长主体的外径。

6.根据权利要求5所述的对准销，其特征在于，所述致动器包括围绕纵长管的所述阵列的第一端定位的可转动箍，其中，每个纵长管包括位于所述第一端处的构造，所述构造接合在所述箍中的对应构造中，使得所述箍相对于纵长管的所述阵列的转动用于使每个纵长管转动以调整所述纵长主体的外径。

7.根据权利要求6所述的对准销，其特征在于，所述对准销还包括定位在所述阵列的第二相对端处的支架，其中，所述支架包括与所述纵长管接合的构造以维持所述纵长管平行于所述中心杆。

8.根据权利要求4所述的对准销，其特征在于，每个柔性叶片从其纵长管切向地伸出。

9.根据权利要求1所述的对准销，其特征在于，所述纵长主体包括中心杆，所述中心杆承载从所述中心杆向外延伸的所述柔性叶片。

10.根据权利要求9所述的对准销，其特征在于，所述柔性叶片沿所述中心杆的长度附接。

11.根据权利要求9所述的对准销，其特征在于，所述柔性叶片围绕所述中心杆形成螺旋。

12.一种堆装配夹具，其特征在于，所述堆装配夹具包括：

·工具基座，在所述工具基座上能够定位部件堆，其中部件具有预定直径的开口，并且所述工具基座具有导孔，所述导孔不小于所述预定直径并且被定位成与所述堆中所述部件的所述开口的位置相对应；以及

·基板，所述基板承载包括根据任一项前述权利要求所述的对准销的阵列，其中，所述对准销布置成对应于所述导孔的位置；

其中，所述基板能相对于所述工具基座移动，使得所述对准销能够伸出穿过所述导孔并进入部件开口，并且其中，所述致动器能操作以对准所述堆中的所述部件。

13.根据权利要求12所述的堆装配夹具，其特征在于，所述基板位于所述工具基座下方并且能够被升高，使得所述对准销伸出到所述部件开口中。

14.根据权利要求13所述的堆装配夹具，其特征在于，所述致动器位于所述基板上。

15.一种电池堆，包括以堆叠构造彼此相邻布置的多个电池，其特征在于，所述电池具有在每个电池的部件内提供的内部对准特征部，所述内部对准特征部允许所述多个电池相对于彼此对准，并且所述电池堆还包括位于所述内部对准特征部中的、根据权利要求1-11中任一项所述的对准销，其中每个内部对准特征部包括接合表面，对准销构造成当位于所述内部对准特征部内时与所述接合表面选择性地接合和脱离。

16.根据权利要求15所述的电池堆，其特征在于，所述电池堆包括电池和衬垫，所述电池具有与在堆叠方向上对准以形成内部歧管的相应的内部端口，所述衬垫介于相邻电池之间以密封所述歧管。

17.根据权利要求15或16所述的电池堆，其特征在于，所述电池堆包括多个堆部件，所述堆部件包括多个电池以及介于相邻电池之间的对应衬垫，每个电池限定公共基准开口，每个衬垫限定衬垫开口，所述多个电池和衬垫以堆叠构造彼此相邻布置，使得所述公共基准开口和所述衬垫开口限定通道，并且所述电池堆还包括位于所述通道中的、根据权利要求1-11中任一项所述的对准销。

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