CN216015431U - 一种燃料电池的流体传输结构以及燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池的流体传输结构以及燃料电池，该燃料电池的流体传输结构中，第一传输部包括第一传输本体和固定设置于第一传输本体的流体连接管组，第一传输部的内部设置有与流体连接管组连通的第一流体传输通道组，第一传输本体固定设置于电堆密封箱体；第二传输部包括第二传输本体和与第二传输本体固定连接的连接板，连接板与第一传输本体固定连接，第二传输本体与电堆端板固定连接，第二传输本体的内部设置有第二流体传输通道组，第二流体传输通道组一端与第一流体传输通道组连通，另一端与电堆端板的流体通道连通。该燃料电池的流体传输结构所占用的空间更小，紧凑度更高，能降低电堆端板和电堆密封箱体的生产成本。

Description

一种燃料电池的流体传输结构以及燃料电池

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池的流体传输结构以及燃料电池。

背景技术

燃料电池一般包括电堆、两个电堆端板、电堆密封箱体，两个电堆端板设置于电堆的两端，电堆和两个电堆端板设置于电堆密封箱体内部，电堆密封箱体是一个防水防尘等级较高的箱子，用于对电堆进行安全防护。电堆运行时需要将氢气、空气和冷却液等流体从电堆密封箱体外输送到电堆端板内部，流入电堆，然后将反应后的流体输送到电堆箱体外部。

现有技术中，一般有两种方式将流体在电堆密封箱体外到电堆端板之间传输，第一种使用管接头和成型管，在电堆端板和电堆密封箱体上安装多个管接头，成型管的两端分别连接电堆端板上的管接头和电堆密封箱体上的管接头。第二种是将电堆端板与电堆密封箱体直接连接，电堆端板与电堆密封箱体紧密配合。然而，第一种方式中，为了留出卡箍固定的空间，管接头的长度一般较长，而且成型管只能以圆弧的方式进行折弯，以此来改变流体流动方向，折弯半径较大，会导致所占用空间大，流体流通方向单一，灵活度低。第二种方式中，电堆密封箱体与电堆端板的装配面的加工精度和装配精度要求会很高，而且由于电堆密封箱体要承受各种载荷，与其直接连接的电堆端板的结构强度要求会很高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池的流体传输结构以及燃料电池，以解决现有技术中将流体在电堆密封箱体外到电堆端板之间传输的结构，所占用空间大，流体流通方向单一，灵活度低，电堆密封箱体与电堆端板的装配面的加工精度和装配精度要求高的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种燃料电池的流体传输结构，用于将流体在电堆密封箱体外到电堆端板之间传输，其特征在于，包括：

第一传输部，所述第一传输部包括第一传输本体和固定设置于所述第一传输本体的流体连接管组，所述第一传输部的内部设置有与所述流体连接管组连通的第一流体传输通道组，所述第一传输本体固定设置于所述电堆密封箱体；

第二传输部，所述第二传输部包括第二传输本体和与所述第二传输本体固定连接的连接板，所述连接板与所述第一传输本体固定连接，所述第二传输本体与所述电堆端板固定连接，所述第二传输本体的内部设置有第二流体传输通道组，所述第二流体传输通道组一端与所述第一流体传输通道组连通，另一端与所述电堆端板的流体通道连通。

作为上述燃料电池的流体传输结构的一种优选方案，所述流体连接管组包括多个连接管，多个所述连接管间隔且固定设置于所述第一传输本体；

所述第一流体传输通道组包括间隔设置多个第一通道，多个所述第一通道分别与多个所述连接管连通；

所述第二流体传输通道组包括间隔设置的多个第二通道，多个所述第二通道分别与多个所述第一通道连通。

作为上述燃料电池的流体传输结构的一种优选方案，所述第二传输本体包括多个管体和连接体，多个所述管体间隔且固定设置于所述连接体，所述连接体固定设置于所述电堆端板，多个所述管体一一对应地插接于多个所述第一通道。

作为上述燃料电池的流体传输结构的一种优选方案，所述燃料电池的流体传输结构还包括多个第一密封圈，多个所述管体的外侧壁均设置有环形凹槽，多个所述第一密封圈一一对应地嵌于多个所述环形凹槽。

作为上述燃料电池的流体传输结构的一种优选方案，所述连接板包括依次固定连接的多个连接部，多个所述管体一一对应地插接于多个所述连接部，多个所述连接部的尺寸不同。

作为上述燃料电池的流体传输结构的一种优选方案，所述燃料电池的流体传输结构还包括第二密封圈，所述电堆密封箱体设置有安装孔，所述第二传输本体穿设于所述安装孔，所述第一传输本体设置有密封槽，所述密封槽的开口的尺寸大于所述安装孔的尺寸，所述密封槽的四周设置有所述第二密封圈。

作为上述燃料电池的流体传输结构的一种优选方案，还包括多个第一螺栓，所述密封槽的底壁间隔设置有多个螺纹孔，多个所述第一螺栓穿设于所述连接板并分别与多个螺纹孔螺接。

作为上述燃料电池的流体传输结构的一种优选方案，还包括多个第二螺栓，所述第二传输本体设置有多个连接耳，多个所述连接耳与所述电堆端板分别通过多个所述第二螺栓连接。

作为上述燃料电池的流体传输结构的一种优选方案，所述燃料电池的流体传输结构还包括第三密封圈，所述第二传输本体与所述电堆端板之间设置有所述第三密封圈。

一种燃料电池，包括上述的燃料电池的流体传输结构，还包括电堆密封箱体和电堆端板，所述第一传输本体固定设置于所述电堆密封箱体，所述第二传输本体与所述电堆端板固定连接，所述连接板与所述第一传输本体固定连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种燃料电池的流体传输结构以及燃料电池，该燃料电池的流体传输结构中，第一传输部设置于电堆密封箱体外部，第二传输部设置于电堆密封箱体和电堆端板之间，流体从流体连接管组依次通过第一流体传输通道组和第二流体传输通道组进入到电堆端板内部；或者，流体从电堆端板内部依次通过第二流体传输通道组、第一流体传输通道组和流体连接管组流出至电堆密封箱体外。由于第一流体传输通道组和第二流体传输通道组分别设置于第一传输本体和第二传输本体的内部，第一流体传输通道组和第二流体传输通道组的形状可以设置为任意形状，能轻松改变氢气、空气和冷却液的流动方向，灵活性更高，结构简单。相比于现有技术中用管接头和成型管来在电堆密封箱体和电堆端板之间传输流体，该燃料电池的流体传输结构所占用的空间更小，紧凑度更高。相比于现有技术中电堆密封箱体与电堆端板直接连接的结构，该燃料电池的流体传输结构在电堆密封箱体与电堆端板之间能起到一定的缓冲作用，电堆端板和电堆密封箱体的加工精度和结构强度要求降低，电堆端板和电堆密封箱体之间的装配工艺要求降低，能极大的降低电堆端板和电堆密封箱体的生产成本。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例提供的燃料电池的流体传输结构的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施例提供的燃料电池的流体传输结构与电堆密封箱体和电堆端板装配的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施例提供的燃料电池的流体传输结构的剖视图；

图4是本实用新型具体实施例提供的燃料电池的流体传输结构中第一传输部的结构示意图；

图5是本实用新型具体实施例提供的燃料电池的流体传输结构中第二传输部的结构示意图。

图中：

11、第一传输本体；12、连接管；13、第一通道；111、密封槽；

21、第二传输本体；22、连接板；23、第二通道；

3、环形凹槽；

4、电堆密封箱体；

5、电堆端板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。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结构。

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。

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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型提供一种燃料电池的流体传输结构以及燃料电池，该燃料电池的流体传输结构能轻松改变氢气、空气和冷却液的流动方向，灵活性更高，且所占用的空间更小，紧凑度更高，能降低电堆端板和电堆密封箱体的生产成本，结构简单，加工和使用难度低。

如图1-5所示，该燃料电池的流体传输结构用于将流体在电堆密封箱体4外到电堆端板5之间传输，其包括第一传输部和第二传输部，第一传输部包括第一传输本体11和固定设置于第一传输本体11的流体连接管组，第一传输部的内部设置有与流体连接管组连通的第一流体传输通道组，第一传输本体11固定设置于电堆密封箱体4；第二传输部包括第二传输本体21和与第二传输本体21固定连接的连接板22，连接板22与第一传输本体11固定连接，第二传输本体21与电堆端板5固定连接，第二传输本体21的内部设置有第二流体传输通道组，第二流体传输通道组一端与第一流体传输通道组连通，另一端与电堆端板的流体通道连通。

该燃料电池的流体传输结构中，第一传输部设置于电堆密封箱体4外部，第二传输部设置于电堆密封箱体4和电堆端板5之间，流体从流体连接管组依次通过第一流体传输通道组和第二流体传输通道组进入到电堆端板5内部；或者，流体从电堆端板5内部依次通过第二流体传输通道组、第一流体传输通道组和流体连接管组流出至电堆密封箱体4外。由于第一流体传输通道组和第二流体传输通道组分别设置于第一传输本体11和第二传输本体21的内部，第一流体传输通道组和第二流体传输通道组的形状可以设置为任意形状，能轻松改变氢气、空气和冷却液的流动方向，灵活性更高，结构简单。相比于现有技术中用管接头和成型管来在电堆密封箱体4和电堆端板5之间传输流体，该燃料电池的流体传输结构所占用的空间更小，紧凑度更高。相比于现有技术中电堆密封箱体4与电堆端板5直接连接的结构，该燃料电池的流体传输结构在电堆密封箱体4与电堆端板5之间能起到一定的缓冲作用，电堆端板5和电堆密封箱体4的加工精度和结构强度要求降低，电堆端板5和电堆密封箱体4之间的装配工艺要求降低，能极大的降低电堆端板5和电堆密封箱体4的生产成本。

可选地，如图1和图3所示，流体连接管组包括多个连接管12，多个连接管12间隔且固定设置于第一传输本体11；第一流体传输通道组包括间隔设置多个第一通道13，多个第一通道13分别与多个连接管12连通；第二流体传输通道组包括间隔设置的多个第二通道23，多个第二通道23分别与多个第一通道13连通。多个连通的连接管12、第一通道13和第二通道23能分别传输不同的流体。可选地，多个连接管12分别为氢气连接管12、空气连接管12和冷却液连接管12，多个第一通道13分别为第一氢气通道、第一空气通道和第一冷却液通道，多个第二通道23分别为第二氢气通道、第二空气通道和第二冷却液通道。氢气从氢气连接管12依次进入第一氢气通道和第二氢气通道传输至电堆端板5，空气从空气连接管12依次进入第一空气通道和第二空气通道传输至电堆端板5，冷却液从冷却液连接管12依次进入第一冷却液通道和第二冷却液通道传输至电堆端板5。由于燃料电池中的氢气来源有两个，分别为外部供给和氢气循环泵回收，氢气连接管12的个数为两个，两个氢气连接管12均与第一氢气通道连通。

可选地，如图5所示，第二传输本体21包括多个管体和连接体，多个管体间隔且固定设置于连接体，连接体固定设置于电堆端板5，多个管体一一对应地插接于多个第一通道13。可以理解的是，第二通道23一部分设置于管体，另一部分设置于连接体。管体插接于第一通道13能提高第一传输部与第二传输部之间的密封性和连接牢固性。可选地，燃料电池的流体传输结构还包括多个第一密封圈，多个管体的外侧壁均设置有环形凹槽3，多个第一密封圈一一对应地嵌于多个环形凹槽3。第一密封槽111能密封管体和第一通道13的内壁之间的缝隙，进一步加强第一传输部与第二传输部之间的密封性，防止流体在第一通道13和第二通道23之间传输时泄露。

可选地，燃料电池的流体传输结构还包括第二密封圈，电堆密封箱体4设置有安装孔，第二传输本体21穿设于安装孔，第一传输本体11设置有密封槽111，密封槽111的开口的尺寸大于安装孔的尺寸，密封槽111的四周设置有第二密封圈。在电堆密封箱体4上只需开设一个安装孔，用于容纳多个管体。密封槽111的开口的尺寸大于安装孔的尺寸，则安装孔全部与密封槽111的开口连通，密封槽111的四周设置有第二密封圈，第二密封圈能密封电堆密封箱体4与第一传输本体11之间的缝隙，能防止电堆密封箱体4外部的水、气体或杂质进入到电堆密封箱体4内部。并且由于氢气分子较小，电堆会泄露一部分氢气到电堆密封箱体4内部，第二密封圈还能防止氢气泄露到电堆密封箱体4外部，造成安全隐患。

可选地，连接板22包括依次固定连接的多个连接部，多个管体一一对应地插接于多个连接部，多个连接部的尺寸不同。本实施例中，多个管体的直径不同，多个连接部的尺寸不同，直径较小的管体插接于尺寸较小的连接部，直径较大的管体插接于尺寸较大的连接部，能方便连接板22和多个管体快速安装且节省成本。在其他实施例中，多个连接部的尺寸也可以相同。

可选地，还包括多个第一螺栓，密封槽111的底壁间隔设置有多个螺纹孔，多个第一螺栓穿设于连接板22并分别与多个螺纹孔螺接。连接板22固定在密封槽111内部，能进一步提高第一传输部和第二传输部之间的密封性。

可选地，还包括多个第二螺栓，第二传输本体21设置有多个连接耳，多个连接耳与电堆端板5分别通过多个第二螺栓连接。第二螺栓穿过第二传输本体21上设置的连接耳螺接于电堆端板5，安装简单，结构稳定。可选地，第一传输本体11与电堆密封箱体4通过螺栓连接。在第一传输本体11上沿周向间隔设置多个螺栓孔，用于连接螺栓，多个螺栓孔均位于密封槽111的外部。

可选地，燃料电池的流体传输结构还包括第三密封圈，第二传输本体21与电堆端板之间设置有第三密封圈。第三密封件能加强第二传输本体21与电堆端板5之间的密封性，防止流体泄露。可选地，第二传输本体21与电堆端板5之间设置缓冲垫。

本实用新型还提供一种燃料电池，该燃料电池包括上述的燃料电池的流体传输结构，还包括电堆密封箱体4和电堆端板5，第一传输本体11固定设置于电堆密封箱体4，第二传输本体21与电堆端板5固定连接，连接板22与第一传输本体11固定连接。

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，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。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)

1.一种燃料电池的流体传输结构，用于将流体在电堆密封箱体(4)外到电堆端板(5)之间传输，其特征在于，包括：

第一传输部，所述第一传输部包括第一传输本体(11)和固定设置于所述第一传输本体(11)的流体连接管组，所述第一传输部的内部设置有与所述流体连接管组连通的第一流体传输通道组，所述第一传输本体(11)固定设置于所述电堆密封箱体(4)；

第二传输部，所述第二传输部包括第二传输本体(21)和与所述第二传输本体(21)固定连接的连接板(22)，所述连接板(22)与所述第一传输本体(11)固定连接，所述第二传输本体(21)与所述电堆端板(5)固定连接，所述第二传输本体(21)的内部设置有第二流体传输通道组，所述第二流体传输通道组一端与所述第一流体传输通道组连通，另一端与所述电堆端板的流体通道连通。

2.根据权利要求1所述的燃料电池的流体传输结构，其特征在于，所述流体连接管组包括多个连接管(12)，多个所述连接管(12)间隔且固定设置于所述第一传输本体(11)；

所述第一流体传输通道组包括间隔设置多个第一通道(13)，多个所述第一通道(13)分别与多个所述连接管(12)连通；

所述第二流体传输通道组包括间隔设置的多个第二通道(23)，多个所述第二通道(23)分别与多个所述第一通道(13)连通。

3.根据权利要求2所述的燃料电池的流体传输结构，其特征在于，所述第二传输本体(21)包括多个管体和连接体，多个所述管体间隔且固定设置于所述连接体，所述连接体固定设置于所述电堆端板(5)，多个所述管体一一对应地插接于多个所述第一通道(13)。

4.根据权利要求3所述的燃料电池的流体传输结构，其特征在于，所述燃料电池的流体传输结构还包括多个第一密封圈，多个所述管体的外侧壁均设置有环形凹槽(3)，多个所述第一密封圈一一对应地嵌于多个所述环形凹槽(3)。

5.根据权利要求3所述的燃料电池的流体传输结构，其特征在于，所述连接板(22)包括依次固定连接的多个连接部，多个所述管体一一对应地插接于多个所述连接部，多个所述连接部的尺寸不同。

6.根据权利要求1所述的燃料电池的流体传输结构，其特征在于，所述燃料电池的流体传输结构还包括第二密封圈，所述电堆密封箱体(4)设置有安装孔，所述第二传输本体(21)穿设于所述安装孔，所述第一传输本体(11)设置有密封槽(111)，所述密封槽(111)的开口的尺寸大于所述安装孔的尺寸，所述密封槽(111)的四周设置有所述第二密封圈。

7.根据权利要求6所述的燃料电池的流体传输结构，其特征在于，还包括多个第一螺栓，所述密封槽(111)的底壁间隔设置有多个螺纹孔，多个所述第一螺栓穿设于所述连接板(22)并分别与多个螺纹孔螺接。

8.根据权利要求1所述的燃料电池的流体传输结构，其特征在于，还包括多个第二螺栓，所述第二传输本体(21)设置有多个连接耳，多个所述连接耳与所述电堆端板(5)分别通过多个所述第二螺栓连接。

9.根据权利要求1所述的燃料电池的流体传输结构，其特征在于，所述燃料电池的流体传输结构还包括第三密封圈，所述第二传输本体(21)与所述电堆端板(5)之间设置有所述第三密封圈。

10.一种燃料电池，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的燃料电池的流体传输结构，还包括电堆密封箱体(4)和电堆端板(5)，所述第一传输本体(11)固定设置于所述电堆密封箱体(4)，所述第二传输本体(21)与所述电堆端板(5)固定连接，所述连接板(22)与所述第一传输本体(11)固定连接。

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