CN214505562U - 一种燃料电池电堆的封装结构及燃料电池电堆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种燃料电池电堆的封装结构及燃料电池电堆，所述封装结构包括第一板、第二板、安装件和锁紧件，燃料电池电堆夹持于所述第一板和所述第二板之间，所述安装件的第一端通过锁紧件锁紧在所述第一板的侧面上，使得所述安装件为第一板的和第二板的侧面提供了径向封装力，所述定位块插接于所述定位孔内，能够实现对电堆的定尺寸封装，使得所述第一板和第二板也能保持在轴向的封装力，使得燃料电池电堆整体受力均匀，解决了现有技术中拉杆的轴向与端板通过螺纹紧固连接，很难保证沿拉杆轴向的封装力的一致性，使得封装力不均匀，导致电堆性能差异的技术问题。

Description

一种燃料电池电堆的封装结构及燃料电池电堆

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种燃料电池电堆的封装结构及燃料电池电堆。

背景技术

燃料电池电堆主要构成部件为：螺栓、端板、密封元件、双极板(又称隔板)、膜电极组件(包含碳纸扩散层、电解质膜、催化层)、密封元件。如专利文件CN201920755935.9中公开的一种紧固结构，其可用于燃料电池电堆的紧固，包括第一板、第二板和至少一个安装件，其中安装件用于连接紧固第一板和第二板，安装件包括杆部，第一板的侧边开设有至少一个第一槽，第二板的侧边对应开设有至少一个第二槽，第一槽、第二槽和杆部配合设置，使得杆部可从第一板和第二板的侧边安装到第一槽、第二槽中，安装件通过与第一槽、第二槽的配合实现第一板和第二板的紧固。通过上述设置，可方便安装件的安装与取下，节约时间，提高效率。

但是，现有技术中的紧固件为拉杆，拉杆的轴向与端板通过螺纹紧固连接，很难保证沿拉杆轴向的封装力的一致性，使得封装力不均匀，导致电堆性能差异的技术问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种燃料电池电堆的封装结构，用于解决现有技术中拉杆的轴向与端板通过螺纹紧固连接，很难保证沿拉杆轴向的封装力的一致性，使得封装力不均匀，导致电堆性能差异的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种燃料电池电堆的封装结构，所述封装结构包括第一板、第二板、安装件和锁紧件，燃料电池电堆夹持于所述第一板和所述第二板之间，所述安装件的第一端通过锁紧件锁紧在所述第一板的侧面上，所述第二板的侧面上设有定位孔，所述安装件的第二端上设有定位块，所述定位块插接于所述定位孔内。

进一步地，所述第一板的侧面设有第一槽，所述安装件的第一端嵌入所述第一槽并通过所述锁紧件锁紧在所述第一槽内。

进一步地，所述安装件包括纵接部和设于所述纵接部一端的第一横接部，所述第一槽为T型槽，所述第一横接部嵌入到所述T型槽内，所述纵接部由所述T型槽的底部穿出。

进一步地，所述T型槽内设置有螺纹孔，所述第一横接部上设有与所述螺纹孔对应的安装孔，所述锁紧件为螺栓，所述螺栓穿过所述安装孔将所述第一横接部锁紧在所述T型槽内。

进一步地，所述第一槽内的螺纹孔、第一横接部上的安装孔和螺栓均为两个。

进一步地，所述第二板的侧面设有与所述第一槽对应的第二槽，所述定位孔设置于所述第二槽内，所述安装件还包括第二横接部，所述第二横接部设于所述纵接部远离所述第一横接部的一端，所述定位块设置在所述第二横接部上，所述第二横接部置于所述第二槽内。

进一步地，所述第一横接部、纵接部和第二横接部一体成型或依次连接形成所述安装件。

进一步地，所述安装件不少于2个，所述第一槽和所述第二槽与所述安装件数量相等且一一对应。

进一步地，所述第一板和第二板均为矩形，所述安装件分为四组，四组所述安装件分别设于所述第一板和第二板的四个侧面。

本实用新型还提供一种燃料电池电堆，所述燃料电池电堆采用上述中任意一个所述的燃料电池电堆的封装结构进行封装。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供了一种燃料电池电堆的封装结构及燃料电池电堆，所述封装结构包括第一板、第二板、安装件和锁紧件，燃料电池电堆夹持于所述第一板和所述第二板之间，所述安装件的第一端通过锁紧件锁紧在所述第一板的侧面上，使得所述安装件为第一板的和第二板的侧面提供了径向封装力，所述定位块插接于所述定位孔内，能够实现对电堆的定尺寸封装，使得所述第一板和第二板也能保持轴向的封装力，从而使燃料电池电堆整体受力均匀，解决了现有技术中拉杆的轴向与端板通过螺纹紧固连接，很难保证沿拉杆轴向的封装力的一致性，使得封装力不均匀，导致电堆性能差异的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种燃料电池电堆的封装结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种燃料电池电堆的封装结构的第一板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种燃料电池电堆的封装结构的第二板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种燃料电池电堆的封装结构的安装件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种燃料电池电堆的封装结构的拆分图。

其中：

1、第一板；2、第二板；3、安装件；31、第一横接部；32、纵接部；33、第二横接部；4、第一槽；5、螺纹孔；6、定位孔；7、定位块；8、安装孔；9、锁紧件；10、第二槽。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，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。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申请实施例中的具体含义。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实施例提供了一种燃料电池电堆的封装结构，所述封装结构包括第一板1、第二板2、安装件3和锁紧件9，燃料电池电堆夹持于所述第一板1和所述第二板2之间，所述安装件3的第一端通过锁紧件9锁紧在所述第一板1的侧面上，所述第二板2的侧面上设有定位孔6，所述安装件3的第二端上设有定位块7，所述定位块7插接于所述定位孔6内。

本实施例中燃料电池电堆夹持于所述第一板1和所述第二板2之间，将所述安装件3的第二端上的所述定位块7插接到所述第二板2侧面的定位孔6中，将安装件3的第一端通过锁紧件9锁紧在第一板1的侧面上，使得第一板1和第二板2对燃料电池电堆进行了轴向的定位，安装件3的第一端通过锁紧件9锁紧在第一板1的侧面上，使得第一板1和第二板2对燃料电池电堆进行了径向的定位锁紧，从而实现对电堆的定尺寸封装，能够在轴向和径向上都对燃料电池电堆施加封装力，使得燃料电池电堆整体受力均匀一致，确保了燃料电池电堆不会因为整体受力不均匀而导致性能出现差异的问题。

其中，所述第一板1的侧面设有第一槽4，所述安装件3的第一端嵌入并通过锁紧件9锁紧在所述第一槽4内。所述第一槽4便于所述安装件3的第一端嵌入后进行锁紧。

具体地，所述安装件3包括第一横接部31、纵接部32和第二横接部33，所述第一横接部31和第二横接部33分别设置于纵接部32的两端，所述第一横接部31、纵接部32和第二横接部33一体成型或依次连接形成安装件3。所述第一横接部31、纵接部32和第二横接部33可以一体成型构成，使得安装件3具有更强的刚性。所述第一横接部31、纵接部32和第二横接部33还可以依次连接形成，所述连接的方式可以为卡扣式连接的形式，便于拆装，所述安装件3优选为工字型。

所述第一槽4为T型槽，所述第一横接部31嵌入到T型槽内，所述纵接部32由T型槽的底部穿出，从而使得第一横接部31嵌入到T型槽的时候，第一横接部31与纵接部32连接的面能够在T型槽的作用下形成轴向定位。

所述T型槽内设置有螺纹孔5，所述第一横接部31上设有与所述螺纹孔5对应的安装孔8，所述锁紧件9为螺栓，所述螺栓穿过安装孔8将第一横接部31锁紧在T型槽内，使得安装件3能够在径向上给燃料电池电堆施加封装力。所述第二板2上设有与第一槽4对应的第二槽10，所述定位孔6设置于第二槽10内，所述定位块7设置在所述第二横接部33上，所述第二横接部33置于所述第二槽10内。所述安装件3通过所述第二横接部33的定位块7插入到第二槽10的定位孔6内实现定位，再通过螺栓穿过安装孔8将锁紧件9的第一横接部31锁紧在第一槽4内，从而实现对一个配对的第一槽4、安装件3和第二槽10的封装，第一板1的和第二板2的侧面通过上述方式封装，能够对燃料电池电堆施加均匀的封装力，使得燃料电池电堆能够稳定的工作，避免了由于封装力不均匀导致的燃料电池电堆性能差异的问题。

所述定位块7的形状优选为凸台状，便于插入定位，所述定位块7的形状还可以为其他能够实现插入定位的形状。

本实施例中所提供的安装件3、所述第一槽4和所述第二槽10均为六个，第一板1比较长的侧面上设置两个第一槽4，两个所述第一槽4置于所述第一板1的同一侧面上，所述第一板1比较长的侧面的对面同样设置有两个所述第一槽4。两个所述第二槽10分别对应所述第一槽4的位置设置在第二板2上，两个所述安装件3分别沿各所述第一槽4和各所述第二槽10的位置设置。第一板1比较短的侧面上设置一个第一槽4，第二板2上对应的位置设置有一个第二槽10，一个安装件3沿所述第一槽4和所述第二槽10的位置设置。如此使得封装结构能够更加均匀的进行封装，封装的效果更好，更加稳定。

通常应对不同形状的燃料电池电堆时，所述安装件3不少于2个，所述第一槽4和所述第二槽10与所述安装件数量相等且一一对应。便于为燃料电池电堆提供足够的封装力。

其中，所述第一板1和第二板2均为矩形，所述安装件3分为四组，四组所述安装件3分别设于所述第一板1和第二板2的四个侧面。对应于一般的方形的燃料电池电堆可以采用四组安装件3，由两个矩形板夹持燃料电池电堆，再由四个安装件3分别从四个侧面进行封装，能够使得燃料电池电堆的封装力更加均匀可靠。

本实施例中所述第一槽4内的螺纹孔5、第一横接部31上的安装孔8和螺栓均为两个。所述第一槽4内设置多个螺纹孔5，对应的第一横接板31上设置多个安装孔8，使得第一横接部31能够稳定的安装在第一槽4内，且在任意一个螺纹孔5或安装孔8损坏的时候，也有其他的螺纹孔5和安装孔8能够代替，实现完整的封装。

本实用新型还提供了一种具有封装结构的燃料电池电堆，所述燃料电池电堆采用上述的封装结构进行封装。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的燃料电池电堆封装的具体工作过程，可以参考一种燃料电池电堆的封装结构实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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封装结构，其特征在于，所述封装结构包括第一板、第二板、安装件和锁紧件，燃料电池电堆夹持于所述第一板和所述第二板之间，所述安装件的第一端通过锁紧件锁紧在所述第一板的侧面上，所述第二板的侧面上设有定位孔，所述安装件的第二端上设有定位块，所述定位块插接于所述定位孔内。

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆的封装结构，其特征在于，所述第一板的侧面设有第一槽，所述安装件的第一端嵌入所述第一槽并通过所述锁紧件锁紧在所述第一槽内。

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆的封装结构，其特征在于，所述安装件包括纵接部和设于所述纵接部一端的第一横接部，所述第一槽为T型槽，所述第一横接部嵌入到所述T型槽内，所述纵接部由所述T型槽的底部穿出。

4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆的封装结构，其特征在于，所述T型槽内设置有螺纹孔，所述第一横接部上设有与所述螺纹孔对应的安装孔，所述锁紧件为螺栓，所述螺栓穿过所述安装孔将所述第一横接部锁紧在所述T型槽内。

5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆的封装结构，其特征在于，所述第一槽内的螺纹孔、第一横接部上的安装孔和螺栓均为两个。

6.根据权利要求3或4中所述的燃料电池电堆的封装结构，其特征在于，所述第二板的侧面设有与所述第一槽对应的第二槽，所述定位孔设置于所述第二槽内，所述安装件还包括第二横接部，所述第二横接部设于所述纵接部远离所述第一横接部的一端，所述定位块设置在所述第二横接部上，所述第二横接部置于所述第二槽内。

7.根据权利要求6所述的燃料电池电堆的封装结构，其特征在于，所述第一横接部、纵接部和第二横接部一体成型或依次连接形成所述安装件。

8.根据权利要求6所述的燃料电池电堆的封装结构，其特征在于，所述安装件不少于2个，所述第一槽和所述第二槽与所述安装件数量相等且一一对应。

9.根据权利要求8所述的燃料电池电堆的封装结构，其特征在于，所述第一板和第二板均为矩形，所述安装件分为四组，四组所述安装件分别设于所述第一板和第二板的四个侧面。

10.一种燃料电池电堆，其特征在于，所述燃料电池电堆采用上述权利要求1-9中任意一个所述的燃料电池电堆的封装结构进行封装。

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