CN216213562U - 一种端板组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种端板组件，包括第一分配接头、第二分配接头、端板本体和绝缘散热板。端板本体为金属端板本体，金属材料制作的端板本体强度高，在金属端板与塑料端板具有相同机械强度的前提下，金属端板的厚度明显小于塑料端板的厚度，采用金属端板的燃料电池电堆的体积相对减小，降低了端板的厚度对燃料电池堆的体积功率密度的影响；而为了满足端板本体的绝缘性能，在端板本体与集流板之间增设了绝缘散热板，绝缘散热板不会过多增大端板的整体厚度，对燃料电池堆的体积功率密度的影响小。

Description

一种端板组件

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种端板组件。

背景技术

端板是燃料电池堆的重要部件之一，位于燃料电池堆的电流流动方向的两端。

端板能够对层叠在一起的燃料电池堆的单体提供所需的压紧力，还能够作为燃料、氧化剂以及冷却液的流通管道，向单体输送具有一定温度、湿度和压力的流体，端板还能够支撑集流板。

为了保证端板的绝缘性，端板采用塑料材料制作，为了保证塑料端板电堆的机械强度，需要增大端板的厚度，而端板厚度过大会影响电堆的体积功率密度。

因此，如何降低端板对燃料电池堆的体积功率密度的影响，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种端板组件，以降低端板对燃料电池堆的体积功率密度的影响。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种端板组件，包括第一分配接头、第二分配接头、端板本体和绝缘散热板，

所述第一分配接头和所述第二分配接头用于分配液体，

所述端板本体上安装所述第一分配接头和所述第二分配接头，所述端板本体为金属端板本体，

所述绝缘散热板位于与所述端板本体靠近集流板的第一侧，所述绝缘散热板上开设有用于嵌入所述集流板的凹槽，所述凹槽的深度小于所述集流板的厚度。

优选地，在上述端板组件中，所述端板本体上设置有用于安装第一分配接头的第一安装孔和用于安装第二分配接头的第二安装孔；

所述绝缘散热板上开设有与所述第一安装孔位置对应的第三安装孔和与所述第二安装孔位置对应的第四安装孔；

所述第一分配接头包括第一接头管和第一安装管，所述第一接头管用于与外接管路连接，第一安装管的第一端安装所述第一接头管，第一安装管的第二端依次穿过所述第一安装孔和所述第三安装孔，所述第一安装管上设置有第一法兰，所述第一法兰与所述端板本体的第二侧螺纹连接，

所述第二分配接头包括第二接头管和第二安装管，所述第二接头管用于与外接管路连接，第二安装管的第一端与第二接头管连接，所述第二安装管的第二端依次穿过所述第二安装孔和所述第四安装孔，所述第二安装管上设置有第二法兰，所述第二法兰与所述端板本体的第二侧螺纹连接，其中，第一侧和第二侧相对布置。

优选地，在上述端板组件中，所述第一安装管和所述第二安装管的第二端均设置有能够与电堆的单体相抵的密封圈。

优选地，在上述端板组件中，所述第一安装管的外壁设置有第一台阶面，所述第一安装孔为第一台阶孔，所述第一台阶孔的孔壁与所述第一台阶面配合；

所述第二安装管的外壁设置有第二台阶面，所述第二安装孔为第二台阶孔，所述第二台阶孔的孔壁与所述第二台阶面配合。

优选地，在上述端板组件中，所述第一接头管与所述第一安装管焊接连接，所述第一法兰与所述第一接头管焊接连接。

优选地，在上述端板组件中，所述第二接头管与所述第二安装管焊接连接，所述第二法兰与第二接头管焊接连接。

优选地，在上述端板组件中，所述端板本体的第一侧设置有环形凸起，所述环形凸起沿所述端板本体的周向设置，

所述绝缘散热板远离所述集流板的一侧设置有与所述环形凸起配合的环形凹槽，所述绝缘散热板的所述环形凹槽与所述端板本体的所述环形凸起卡接连接。

优选地，在上述端板组件中，所述第一安装孔和所述第二安装孔靠近所述端板本体的第一侧的一端设置有第三台阶孔，所述第三台阶孔靠近所述端板本体的第一侧的截面积大于所述第三台阶孔远离所述端板本体的第一侧的截面积，

所述绝缘散热板上设置有与所述第三台阶孔配合的环形凸台，所述环形凸台的外壁与所述第三台阶孔的孔壁贴合，所述环形凸台的内壁与所述第一安装管或所述第二安装管的管壁贴合。

优选地，在上述端板组件中，所述第一接头管和所述第二接头管的通道为圆柱形通道，

所述第一安装管和所述第二安装管的通道包括渐扩形通道和形通道，所述渐扩形通道的直径较小的一端与所述圆柱形通道连通，所述渐扩形通道的直径较大的一端与所述柱形通道连通。

优选地，在上述端板组件中，所述第一分配接头和所述第二分配接头为橡胶分配接头或者塑料分配接头。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的端板组件，包括第一分配接头、第二分配接头、端板本体和绝缘散热板。端板本体为金属端板本体，金属材料制作的端板本体强度高，在金属端板与塑料端板具有相同机械强度的前提下，金属端板的厚度明显小于塑料端板的厚度，采用金属端板的燃料电池电堆的体积相对减小，降低了端板的厚度对燃料电池堆的体积功率密度的影响；而为了满足端板本体的绝缘性能，在端板本体与集流板之间增设了绝缘散热板，绝缘散热板不会过多增大端板的整体厚度，对燃料电池堆的体积功率密度的影响小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的端板组件的爆炸图；

图2为本实用新型实施例提供的端板组件的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的端板组件的仰视图；

图4为图3中沿A-A的剖视图。

附图说明如下：

1、第一分配接头，11、第一接头管，12、第一安装管，13、第一法兰，2、第二分配接头，21、第二接头管，22、第二安装管，23、第二法兰，3、端板本体，31、第一安装孔，32、第二安装孔，4、绝缘散热板，41、第三安装孔，42、第四安装孔，5、集流板。

具体实施方式

本实用新型公开了一种端板组件，以降低端板对燃料电池堆的体积功率密度的影响。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图4。

本申请公开了一种端板组件，包括第一分配接头1、第二分配接头2、端板本体3和绝缘散热板4。

第一分配接头1和第二分配接头2为流通液体的分配接头，第一分配接头1和第二分配接头2能够与外接管路连通，向电堆输送流体。

如图1所示，第一分配接头1和第二分配接头2安装在端板本体3上，第一分配接头1上设置有三个第一接头管11和三个第一安装管12，和第二分配接头2上设置有三个第二接头管21和三个第二安装管22，使得第一分配接头1和第二分配接头2能够同时对多种流体进行分配。

本申请中端板本体3为金属端板本体3，金属材料制作的端板本体3强度高，在金属端板与塑料端板具有相同机械强度的前提下，金属端板的厚度明显小于塑料端板的厚度，采用金属端板的燃料电池电堆的体积相对减小，降低了端板的厚度对燃料电池堆的体积功率密度的影响；

而为了满足端板本体3的绝缘性能，在端板本体3与集流板5之间增设了绝缘散热板4，绝缘散热板4不会过多增大端板的整体厚度，对燃料电池堆的体积功率密度的影响小。

此处需要说明的是，绝缘散热板4第一要实现端板本体3与集流板5之间的绝缘，第二要散热良好，因此，绝缘散热板4在满足端板本体3与集流板5之间的绝缘要求的前提下，厚度越小，散热性能越好，因此绝缘散热板4的厚度可以尽可能的缩小，其对燃料电池堆的体积功率密度的影响也就很小。

本申请公开的端板组件的端板本体3和绝缘散热板4分别采用不同的材料制作，两者组合不仅满足了端板组件的机械强度要求，而且满足端板组件的绝缘要求。

优选地，本申请中端板本体3采用不锈钢材料制作，或者采用铝合金材料制作，或者采用其他强度较高的材料制作。

绝缘散热板4可以采用具有良好绝缘性能和散热性能的塑料板制作，也可以采用橡胶制作。

绝缘散热板4上开设有用于嵌入集流板5的凹槽，实现集流板5与端板组件的连接。此处需要说明的是，集流板5上凹槽的深度小于集流板5的厚度，保证集流板5能够与电堆的单体贴合。

本申请中第一分配接头1和第二分配接头2与端板本体3可拆卸连接，便于电堆封装工艺的实施，易损密封件的替换以及不同管接头内径的分配接头的替换等。

具体的，端板本体3上设置有用于安装第一分配接头1的第一安装孔31和用于安装第二分配接头2的第二安装孔32，

绝缘散热板4上设置有与第一安装孔31位置对应且连通的第三安装孔41和与第二安装孔32位置对应且连通的第四安装孔42；

第一分配接头1包括第一接头管11和第一安装管12，第一接头管11用于与外接管路连接，第一安装管12的第一端安装第一接头管11，第一安装管12的第二端依次穿过第一安装孔31和第三安装孔41，第一安装管12上设置有第一法兰13，第一法兰13与端板本体3的第二侧螺纹连接；

第二分配接头2包括第二接头管21和第二安装管22，第二接头管21用于与外接管路连接，第二安装管22的第一端安装第二接头管21，第二安装管22的第二端依次穿过第二安装孔32和第四安装孔42，第二安装管22上设置有第二法兰23，第二法兰23与端板本体3的第二侧螺纹连接。

此处需要说明的是，第二侧与第一侧分别位于端板本体3的两侧，第一侧与第二侧相对布置，其中第一侧为端板本体3靠近集流板5的一侧，第二侧为端板本体3远离集流板5的一侧。

如图1和2所示，第一法兰13和第二法兰23均为矩形法兰，矩形法兰的四个直角位置设置有沉孔，螺栓通过沉孔与端板本体3连接。

端板本体3上开设有与第一法兰13和第二法兰23配合的沉槽。

本申请中第一安装管12和第二安装管22能够与单体贴合的一端设置有密封圈。

优选地，第一安装管12和第二安装管22靠近端板本体3的第一侧的一端设置有凹槽，凹槽用于嵌设密封圈。

优选地，凹槽的深度小于密封圈的厚度，保证密封圈能够与单体贴合，实现第一分配接头1和第二分配接头2与单体之间的密封。

在本申请的一些实施例中，第一安装管12的外壁设置有第一台阶面，第一安装孔31为第一台阶孔，第一台阶孔的孔壁与第一台阶面贴合，第一安装管12通过第一台阶面和第一台阶孔配合实现与第一安装孔31的连接。如图4所示，第一台阶孔靠近端板本体3的第二侧的截面积大于第一台阶孔靠近端板本体3的第一侧的截面积，第一安装管12靠近端板本体3的第二侧的截面积大于第一安装管12靠近端板本体3的第一侧的截面积。

在本申请的一些实施例中，第二安装管22的外壁设置有第二台阶面，第二安装孔32为第二台阶孔，第二台阶孔的孔壁与第二台阶面贴合，第二安装管22通过第二台阶面与第二台阶孔配合实现与第二安装管22的连接。如图4所示，第二台阶孔靠近端板本体3的第二侧的截面积大于第二台阶孔靠近端板本体3的第一侧的截面积，第二安装管22靠近端板本体3的第二侧的截面积大于第二安装管22靠近端板本体3的第一侧的截面积。

本申请中第一分配接头1和第二分配接头2结构简单，优选地，第一接头管11、第一安装管12、第二接头管21和第二安装管22均通过注塑成型。

优选地，第一接头管11、第一安装管12、第二接头管21和第二安装管22均通过切割加工制作。

如图4所示，端板本体3的第一侧设置有环形凸起，环形凸起沿端板本体3的周向设置，且环形本体位于第一安装孔31和第二安装孔32之间的空间；

绝缘散热板4远离集流板5的一侧设置有与环形凸起配合的环形凹槽，绝缘散热板4的环形凹槽与端板本体3的环形凸起卡接连接。优选地，环形凹槽与环形凸起过盈配合。

本申请中绝缘散热板4通过自身结构实现在端板本体3上的定位和安装，避免端板组件在燃料电池堆的组装过程中发生移动，降低燃料电池堆的装配难度。

更进一步的，第一安装孔31和第二安装孔32靠近端板本体3的第一侧的一端设置有第三台阶孔，第三台阶孔靠近端板本体3的第一侧的截面积大于第三台阶孔远离端板本体3的第一侧的截面积；

绝缘散热板4上设置有与第三台阶孔配合的环形凸台，环形凸台能够伸入第三台阶孔内，环形凸台的外壁与第三台阶孔的孔壁贴合，环形凸台的内壁与第一安装管12或者第二安装管22的管壁贴合。

本申请中通过环形凸起与环形凹槽配合、以及第三台阶孔与环形凸台配合实现端板本体3与绝缘散热板4的连接，上述两种连接方式配合实现了端板本体3与绝缘散热板4的稳定连接。

第一接头管11和第二接头管21的通道的为圆柱形通道，

第一安装管12和第二安装管22的通道包括渐扩形通道和形通道，渐扩形通道的直径较小的一端与圆柱形通道连通，渐扩形通道的直径较大的一端与柱形通道连通。

该种通道形式有利于流体的流动。

第一分配接头1和第二分配接头2为橡胶分配接头或者塑料分配接头。

第一分配接头1和第二分配接头2具有足够的绝缘性和热稳定性，并且无金属离子或者其他影响燃料电池堆绝缘性能或膜电极耐久性的物质析出，降低了对燃料电池堆的性能的影响。

第一分配接头1和第二分配接头2结构相同，尺寸不同。

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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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)

1.一种端板组件，其特征在于，包括第一分配接头(1)、第二分配接头(2)、端板本体(3)和绝缘散热板(4)，

所述第一分配接头(1)和所述第二分配接头(2)用于分配液体，

所述端板本体(3)上安装所述第一分配接头(1)和所述第二分配接头(2)，所述端板本体(3)为金属端板本体(3)，

所述绝缘散热板(4)位于与所述端板本体(3)靠近集流板(5)的第一侧，所述绝缘散热板(4)上开设有用于嵌入所述集流板(5)的凹槽，所述凹槽的深度小于所述集流板(5)的厚度。

2.根据权利要求1所述的端板组件，其特征在于，所述端板本体(3)上设置有用于安装第一分配接头(1)的第一安装孔(31)和用于安装第二分配接头(2)的第二安装孔(32)；

所述绝缘散热板(4)上开设有与所述第一安装孔(31)位置对应的第三安装孔(41)和与所述第二安装孔(32)位置对应的第四安装孔(42)；

所述第一分配接头(1)包括第一接头管(11)和第一安装管(12)，所述第一接头管(11)用于与外接管路连接，所述第一安装管(12)的第一端安装所述第一接头管(11)，所述第一安装管(12)的第二端依次穿过所述第一安装孔(31)和所述第三安装孔(41)，所述第一安装管(12)上设置有第一法兰(13)，所述第一法兰(13)与所述端板本体(3)的第二侧螺纹连接，

所述第二分配接头(2)包括第二接头管(21)和第二安装管(22)，所述第二接头管(21)用于与外接管路连接，所述第二安装管(22)的第一端与所述第二接头管(21)连接，所述第二安装管(22)的第二端依次穿过所述第二安装孔(32)和所述第四安装孔(42)，所述第二安装管(22)上设置有第二法兰(23)，所述第二法兰(23)与所述端板本体(3)的第二侧螺纹连接，其中，第一侧和第二侧相对布置。

3.根据权利要求2所述的端板组件，其特征在于，所述第一安装管(12)和所述第二安装管(22)的第二端均设置有能够与电堆的单体相抵的密封圈。

4.根据权利要求2所述的端板组件，其特征在于，所述第一安装管(12)的外壁设置有第一台阶面，所述第一安装孔(31)为第一台阶孔，所述第一台阶孔的孔壁与所述第一台阶面配合；

所述第二安装管(22)的外壁设置有第二台阶面，所述第二安装孔(32)为第二台阶孔，所述第二台阶孔的孔壁与所述第二台阶面配合。

5.根据权利要求2所述的端板组件，其特征在于，所述第一接头管(11)与所述第一安装管(12)焊接连接，所述第一法兰(13)与所述第一接头管(11)焊接连接。

6.根据权利要求2所述的端板组件，其特征在于，所述第二接头管(21)与所述第二安装管(22)焊接连接，所述第二法兰(23)与第二接头管(21)焊接连接。

7.根据权利要求2所述的端板组件，其特征在于，所述端板本体(3)的第一侧设置有环形凸起，所述环形凸起沿所述端板本体(3)的周向设置，

所述绝缘散热板(4)远离所述集流板(5)的一侧设置有与所述环形凸起配合的环形凹槽，所述绝缘散热板(4)的所述环形凹槽与所述端板本体(3)的所述环形凸起卡接连接。

8.根据权利要求7所述的端板组件，其特征在于，所述第一安装孔(31)和所述第二安装孔(32)靠近所述端板本体(3)的第一侧的一端设置有第三台阶孔，所述第三台阶孔靠近所述端板本体(3)的第一侧的截面积大于所述第三台阶孔远离所述端板本体(3)的第一侧的截面积，

所述绝缘散热板(4)上设置有与所述第三台阶孔配合的环形凸台，所述环形凸台的外壁与所述第三台阶孔的孔壁贴合，所述环形凸台的内壁与所述第一安装管(12)或所述第二安装管(22)的管壁贴合。

9.根据权利要求2所述的端板组件，其特征在于，所述第一接头管(11)和所述第二接头管(21)的通道为圆柱形通道，

所述第一安装管(12)和所述第二安装管(22)的通道包括渐扩形通道和柱形通道，所述渐扩形通道的直径较小的一端与所述圆柱形通道连通，所述渐扩形通道的直径较大的一端与所述柱形通道连通。

10.根据权利要求1所述的端板组件，其特征在于，所述第一分配接头(1)和所述第二分配接头(2)为橡胶分配接头或者塑料分配接头。

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