CN216288532U - 燃料电池电堆组装的定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了燃料电池电堆组装的定位装置，涉及燃料电池领域，针对现有的燃料电池电堆组装很容易造成双极板和膜电极之间的错位，从而影响整个电堆的发电性能和密封性能的问题，现提出如下方案，其包括呈单元组设置的膜电极和双极板，所述双极板的四角均安装有定位柱，且所述膜电极的四角均设有定位槽，同一单元组的所述定位柱与定位槽匹配。通过在每片膜电极上设置定位槽使之与相匹配的的双极板上设置的定位柱定位卡合，实现电堆每个单元的稳定组装，双极板再通过外定位杆进行定位，从而实现整堆的定位，此设计可以大大提高膜电极在组装过程中的定位精度，既提高电堆组装定位的精度。

Description

燃料电池电堆组装的定位装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，尤其涉及燃料电池电堆组装的定位装置。

背景技术

燃料电池电堆包括：双极板、膜电极组件，双极板和膜电极组件依次层叠从而形成空气侧流道和氢气侧流道。双极板、膜电极组件是最小的重复单元，一个电堆一般由几十到几百个重复单元组成。膜电极组件一般由质子交换膜、碳纸、和边框组成，边框一般由厚度在0.1-0.3mm左右的树脂膜制作。由于膜电极组件的结构原因，整个膜电极偏软，在电堆组装的过程中不容易定位，由于装配精度的限制，重复几十到几百片双极板和膜电极的电堆很容易造成双极板和膜电极之间的错位，从而影响整个电堆的发电性能和密封性能。

传统的电堆组装定位一般分为内定位和外定位。内定位：在双极板和膜电极上开定位孔，在组装电堆时让定位杆穿过定位孔实现定位，此种方法会造成双极板和膜电极安装极其困难，且在电堆组装结束后定位杆很难取出。

外定位：一般是采用3根或3根以上的定位杆布置在双极板的四周，在组装电堆时通过外侧定位杆限制双极板和膜电极位置，此种定位方法对与双极板比较有效，但由于膜电极整体是软质结构，定位效果大打折扣，当膜电极定位不佳时，会直接影响到电堆气密性，和电堆单池之间的一致性。基于以上问题，我们提出了燃料电池电堆组装的定位装置。

实用新型内容

本实用新型提出的燃料电池电堆组装的定位装置，解决了现有的燃料电池电堆组装很容易造成双极板和膜电极之间的错位，从而影响整个电堆的发电性能和密封性能的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

燃料电池电堆组装的定位装置，包括呈单元组设置的膜电极和双极板，所述双极板的四角均安装有定位柱，且所述膜电极的四角均设有定位槽，同一单元组的所述定位柱与定位槽匹配。

作为优选的所述定位柱形状为圆形、椭圆形、方形其中的一种，且所述定位柱的高度为0.1～0.5mm。

作为优选的所述定位槽的槽深为0.2～0.6mm，且所述定位槽四周与定位柱之间存在间隙，且间隙厚度为0.03～0.1mm。

作为优选的所述双极板远离定位柱的一侧开设有与其呈对应设置的避空槽，且所述避空槽与定位槽突起部四周存在间隙，且间隙厚度为0.2～0.5mm。

作为优选的所述定位柱与定位槽的设计倾角为A，且设计倾角A为10～45°。

本实用新型的有益效果为：通过在每片膜电极上设置定位槽使之与相匹配的的双极板上设置的定位柱定位卡合，实现电堆每个单元的稳定组装，双极板再通过外定位杆进行定位，从而实现整堆的定位，此设计可以大大提高膜电极在组装过程中的定位精度，既提高电堆组装定位的精度。

附图说明

图1为本实用新型的燃料电池电堆组装的定位装置的结构示意图；

图2为本实用新型的燃料电池电堆组装的定位装置的定位柱和定位槽剖面图。

图中标号：1、定位槽；2、膜电极；3、双极板；4、定位柱；5、避空槽。

具体实施方式

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。

实施例一：

参照图1和图2，燃料电池电堆组装的定位装置，包括呈单元组设置的膜电极2和双极板3，双极板3的四角均安装有定位柱4，且膜电极2的四角均设有定位槽1，同一单元组的定位柱4与定位槽1匹配。

定位柱4形状为圆形、椭圆形、方形其中的一种，且定位柱4的高度为0.1～0.5mm，可以根据膜电极2及双极板3允许厚度进行调整。

定位槽1的槽深为0.2～0.6mm，可以通过热压成型，且定位槽1四周与定位柱4之间存在间隙，且间隙厚度为0.03～0.1mm，便于膜电极2安装，间隙用于吸收双极板3及膜电极2的加工公差。

双极板3远离定位柱4的一侧开设有与其呈对应设置的避空槽5，用来容纳定位槽1背面的突起部，且避空槽5与定位槽1突起部四周存在间隙，且间隙厚度为0.2～0.5mm，避空槽5用来减少双极板3整体厚度，如果突起部有足够的空间容纳也可以不制作。

定位柱4与定位槽1的设计倾角为A，且设计倾角A为10～45°，方便膜电极的安装。

通过在每片膜电极上设置定位槽使之与相匹配的的双极板上设置的定位柱定位卡合，实现电堆每个单元的稳定组装，双极板再通过外定位杆进行定位，从而实现整堆的定位。

实施例二：

该实施例相较于实施例一的区别在与：膜电极2上的定位槽1也可以转换为定位孔，既贯穿膜电极2的槽孔，该定位孔可以通过模切成型，并且如果膜电极上制作的是定位孔，则在相邻双极板3之间需要设置绝缘层，绝缘层贴于双极板3上防止双极板3之间联通导电。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.燃料电池电堆组装的定位装置，包括呈单元组设置的膜电极(2)和双极板(3)，其特征在于，所述双极板(3)的四角均安装有定位柱(4)，且所述膜电极(2)的四角均设有定位槽(1)，同一单元组的所述定位柱(4)与定位槽(1)匹配。

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆组装的定位装置，其特征在于，所述定位柱(4)形状为圆形、椭圆形、方形其中的一种，且所述定位柱(4)的高度为0.1～0.5mm。

3.根据权利要求1所述的燃料电池电堆组装的定位装置，其特征在于，所述定位槽(1)的槽深为0.2～0.6mm，且所述定位槽(1)四周与定位柱(4)之间存在间隙，且间隙厚度为0.03～0.1mm。

4.根据权利要求1所述的燃料电池电堆组装的定位装置，其特征在于，所述双极板(3)远离定位柱(4)的一侧开设有与其呈对应设置的避空槽(5)，且所述避空槽(5)与定位槽(1)突起部四周存在间隙，且间隙厚度为0.2～0.5mm。

5.根据权利要求1所述的燃料电池电堆组装的定位装置，其特征在于，所述定位柱(4)与定位槽(1)的设计倾角为A，且设计倾角A为10～45°。

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