CN214099660U - 一种包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组，包括左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块，所述左侧燃料电池模块与右侧燃料电池模块并行通过连接板连接固定，所述左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块的正负极反向组装。燃料电池组采用对称式端板配套模块，使得两模块内部双极板阴阳极板呈反向放置，从而使得两燃料电池模块正负极呈反向放置，燃料电池组集成度得到本质提升，所占空间小，体积功率密度也随之提升，省略双堆连接铜排，成本降低，电控安全性得到提升；两燃料电池模块配气侧进、出气口相互对称，从而进入不同燃料电池模块的介质分配均匀，使燃料电池组性能得到保证。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池技术领域，具体涉及一种包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组。
背景技术
传统燃料电池组各燃料电池模块为复制结构，各燃料电池模块正负极为同向，由于各模块之间需串联，所以正负极之间连接需要较长的铜排进行连接，使得燃料电池组结构复杂、集成度低、所占空间大，导致燃料电池组体积功率密度下降，且成本较高、对电控安全性要求较高。除上述之外，因为传统燃料电池组各燃料电池模块为复制结构，所以不同燃料电池模块配气端进气口与出气口距离较远，且不对称，导致不同模块之间进气不均匀。
实用新型内容
本实用新型提供了一种包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组，克服现有燃料电池组的各燃料电池模块均为复制结构、正负极同向，导致燃料电池组体积功率密度下降、成本高、对电控安全性要求高、不同模块之间进气不均匀的问题。
本实用新型提供的一种包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组，包括左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块，所述左侧燃料电池模块与右侧燃料电池模块并行通过连接板连接固定，所述左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块的正负极反向组装。
优选的，所述左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块均包括负极集流板、负极绝缘板、正极集流板、正极绝缘板、双极板和膜电池组件，所述负极集流板耦合在负极绝缘板上，所述正极集流板耦合在正极绝缘板上，所述负极绝缘板、正极绝缘板分别固定在双极板和膜电池组件的两侧。
优选的，左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块还分别包括紧固螺杆和紧固螺母，所述紧固螺杆穿过正极绝缘板和负极绝缘板，两端通过紧固螺母锁紧。
优选的，所述左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块还分别包括碟簧、端板，所述正极绝缘板或者负极绝缘板上开有碟簧凹槽，所述碟簧设置在碟簧凹槽内，所述端板设置在正极绝缘板或者负极绝缘板一侧，且紧固螺栓一端穿过端板并通过紧固螺母锁紧。
优选的，所述正极绝缘板或者负极绝缘板上开有氢气进气口、氢气出气口、空气进气口、空气出气口、冷却液进口和冷却液出口。
优选的，所述正极绝缘板或者负极绝缘板上开有正负极连接槽。
优选的，所述负极绝缘板或者正极绝缘板上开有正负极输出槽。
本实用新型的有益效果：
(1)燃料电池组采用对称式端板配套模块，使得两模块内部双极板阴阳极板呈反向放置，从而使得两燃料电池模块正负极呈反向放置，当对两燃料电池模块进行串联时，省略双堆连接铜排，只需将其中一侧正负极进行紧密贴合，另一侧做燃料电池组正负极输出即可，从而令燃料电池组集成度得到本质提升，所占空间大大减小，燃料电池组体积功率密度也随之提升；由于省略了铜排连接结构，使得成本降低，电控安全性得到提升。
(2)传统燃料电池组受结构限制，配气板或配气管路只能设计为F型，使得不同模块之前进气有差异，所以性能也存在差异，本专利燃料电池组采用对称结构燃料电池模块，端板结构也呈对称设计，从而使得两燃料电池模块配气侧进、出气口相互对称，采用本专利结构可使配气板或配气管路设计为Y型，从而使得进入不同燃料电池模块的介质分配均匀，使燃料电池组性能得到保证。
(3)对称结构更加符合美学设计，使得燃料电池组更加美观。
附图说明
图1为本实用新型燃料电池组的结构示意图；
图2为本实用新型燃料电池组右侧燃料电池模块的爆炸总图；
图3为本实用新型燃料电池组右侧燃料电池模块的局部爆炸图；
图4为本实用新型燃料电池组右侧燃料电池模块的另一局部爆炸图；
图5为本实用新型燃料电池组右侧燃料电池模块正极绝缘板的结构示意图；
图6为本实用新型燃料电池组右侧燃料电池模块负极绝缘板的结构示意图。
附图标注：
1、左侧燃料电池模块，2、右侧燃料电池模块，3、连接板，4、正极，5、负极，6、负极集流板，7、负极绝缘板，8、正极集流板，9、正极绝缘板，10、双极板和膜电池组件，11、紧固螺杆,12、紧固螺母，13、碟簧，14、端板，15、氢气进气口，16、氢气出气口，17、空气进气口，18、空气出气口，19、冷却液进口，20、冷却液出口，21、正负极连接槽，22、正负极输出槽。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，不能理解为对本实用新型具体保护范围的限定。
实施例
参照图1，本实施例的包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组包括左侧燃料电池模块1和右侧燃料电池模块2，所述左侧燃料电池模块1与右侧燃料电池模块2并行通过连接板3连接固定，所述左侧燃料电池模块1和右侧燃料电池模块2的正负极反向组装。如图1所示，正极4和负极5分别为左侧燃料电池模块1的正极以及右侧燃料电池模块2的负极。本实施例的连接板3一共有四块，将两个独立且相互配套的燃料电池模块相连紧固，形成集成度极高的燃料电池组。
作为本实施例的一个优选实施方式，所述左侧燃料电池模块1和右侧燃料电池模块2均包括负极集流板、负极绝缘板、正极集流板、正极绝缘板、双极板和膜电池组件。本实施例以右侧燃料电池模块2的结构进行进一步阐述：参照图2-4，所述右侧燃料电池模块2包括负极集流板6、负极绝缘板7、正极集流板8、正极绝缘板9、双极板和膜电池组件10，所述负极集流板6耦合在负极绝缘板7上，所述正极集流板8耦合在正极绝缘板9上，所述负极绝缘板7、正极绝缘板9分别固定在双极板和膜电池组件10的两侧。所述双极板和膜电池组件10提供燃料电池组电化学反应场所，将化学能转变为电能。所述集流板用于收集、传导燃料电池内部发电所产生的电流。所述绝缘板对集流板进行绝缘并提供支撑。由于本实施例的燃料电池组的左侧燃料电池模块1和右侧燃料电池模块2是并行连接，正负极相反，所以对于左侧燃料电池模块1的组装，除左侧燃料电池模块1的双极板和膜电极组件10需与右侧燃料电池模块2的双极板和膜电极组件10进行阴阳极反向装配，其余装配顺序与组装右侧燃料电池模块2相同。
作为本实施例的一个优选实施方式，为了给燃料电池组提供压紧力，使上述所叙述的部件都紧密固定在一起，参照图2、4，所述左侧燃料电池模块1和右侧燃料电池模块2还分别包括紧固螺杆和紧固螺母，本实施例仍以右侧燃料电池模块2的结构为例进行进一步阐述，所述右侧燃料电池模块2的紧固螺杆11穿过正极绝缘板9和负极绝缘板7，两端通过紧固螺母12锁紧。
作为本实施例的一个优选实施方式，为了维持燃料电池压紧力，保证燃料电池压紧力施加均匀，参照图2、3，所述左侧燃料电池模块1和右侧燃料电池模块2还分别包括碟簧、端板，本实施例仍以右侧燃料电池模块2的结构为例进行进一步阐述，所述右侧燃料电池模块2的正极绝缘板9上开有碟簧凹槽90，所述碟簧13设置在碟簧凹槽90内，所述碟簧15可以保证施加在燃料电池上的压紧力均匀。所述端板14设置在正极绝缘板9一侧，且紧固螺杆11一端穿过端板14并通过紧固螺母12锁紧。所述端板14为燃料电池压紧、压缩碟簧13提供强度支撑。
作为本实施例的一个优选实施方式，参照图5，本实施例仍以右侧燃料电池模块2的结构为例进行进一步阐述，所述右侧燃料电池模块2的正极绝缘板9上开有氢气进气口15、氢气出气口16、空气进气口17、空气出气口18、冷却液进口19和冷却液出口20。从图中可以看出，左侧燃料电池模块1和右侧燃料电池模块2上的氢气进气口、氢气出气口、空气进气口、空气出气口、冷却液进口和冷却液出口是对称布置的，配气板或配气管路可以设计为Y型，从而使得进入不同燃料电池模块的介质分配均匀。
作为本实施例的一个优选实施方式，参照图6，本实施例仍以右侧燃料电池模块2的结构为例进行进一步阐述，所述右侧燃料电池模块2的正极绝缘板9上开有正负极连接槽21。将左侧燃料电池模块1和右侧燃料电池模块2进行串联时，不需要使用铜排进行连接，只需要将右侧燃料电池模块2的正极和左侧燃料电池模块1的负极紧密贴合，如有需要可在贴合面处加涂导电银浆。
作为本实施例的一个优选实施方式，参照图5，本实施例仍以右侧燃料电池模块2的结构为例进行进一步阐述，所述右侧燃料电池模块2的负极绝缘板7上开有正负极输出槽22。左侧燃料电池模块1和右侧燃料电池模块2串联后，需要一端作为正负极输出的，图1中所述正极4和负极5即从正负极输出槽延伸出作为输出端。
Claims (7)
1.一种包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组，其特征在于：包括左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块，所述左侧燃料电池模块与右侧燃料电池模块并行通过连接板连接固定，所述左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块的正负极反向组装。
2.根据权利要求1所述的包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组，其特征在于：所述左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块均包括负极集流板、负极绝缘板、正极集流板、正极绝缘板、双极板和膜电池组件，所述负极集流板耦合在负极绝缘板上，所述正极集流板耦合在正极绝缘板上，所述负极绝缘板、正极绝缘板分别固定在双极板和膜电池组件的两侧。
3.根据权利要求2所述的包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组，其特征在于：左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块还分别包括紧固螺杆和紧固螺母，所述紧固螺杆穿过正极绝缘板和负极绝缘板，两端通过紧固螺母锁紧。
4.根据权利要求3所述的包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组，其特征在于：所述左侧燃料电池模块和右侧燃料电池模块还分别包括碟簧、端板，所述正极绝缘板或者负极绝缘板上开有碟簧凹槽，所述碟簧设置在碟簧凹槽内，所述端板设置在正极绝缘板或者负极绝缘板的一侧，且紧固螺栓一端穿过端板并通过紧固螺母锁紧。
5.根据权利要求4所述的包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组，其特征在于：所述正极绝缘板或者负极绝缘板上开有氢气进气口、氢气出气口、空气进气口、空气出气口、冷却液进口和冷却液出口。
6.根据权利要求2所述的包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组，其特征在于：所述正极绝缘板或者负极绝缘板上开有正负极连接槽。
7.根据权利要求2所述的包含两个对称结构燃料电池模块的燃料电池组，其特征在于：所述负极绝缘板或者正极绝缘板上开有正负极输出槽。
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Cited By (2)
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| CN114784315A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种燃料电池电堆模组及流体控制方法 |
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