CN218938457U - 电堆巡检器、电堆巡检装置及燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电堆巡检器、电堆巡检装置及燃料电池，涉及电池技术领域，本实用新型提供的电堆巡检器包括巡检针、绝缘滑块和导线，巡检针和导线均插装于绝缘滑块内且插入绝缘滑块内的部分相互连接，绝缘滑块的外表面凸设有滑移块并凹设有滑槽，滑移块与滑槽相对平行地位于绝缘滑块的两侧，且滑移块的形状与滑槽的形状相适配。本实用新型提供的电堆巡检器可多个组装使用，能够根据电堆片数随意增减数量，与相邻的电堆巡检器起到相互牵制的作用，有效避免出现巡检针搭接在其他碳板上或脱落在测试站上的现象，降低测试急停及脱落搭接造成短路烧堆等风险。

Description

电堆巡检器、电堆巡检装置及燃料电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电堆巡检器、电堆巡检装置及燃料电池。

背景技术

燃料电池电堆是氢能设备动力单元主体部分，双极板及膜电极(MEA)组成基本的发电单元，也就是单电池，燃料电池电堆由多个燃料电池单体以串联方式层叠组合构成。双极板与膜电极MEA交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成燃料电池电堆。对于燃料电池来说，由一组电极和电解质板构成的燃料电池单池输出电压较低，电流密度较小，为获得高的电压和功率，通常将多个单电池串联，构成电堆堆栈。相邻单电池间用双极板隔开，双极板用来串联前后单电池和提供单电池的气体流路，收集、传导电流。这种堆栈结构就是燃料电池系统的核心，也是燃料电池的关键技术。

在燃料电池电堆测试过程中，针对这种堆栈结构我们多采用CVP(Capacitive Voltage Probe，电容电压探针)巡检方式检测整堆、金属短堆每一片电池状态，这种方法既安全又准确。但对于碳板电堆，我们只能采用插针式方法检测。电堆在测试过程中需要保证数据的准确性及测试过程中的安全性。

因碳板侧翼无巡检设计，在测试过程中无法像金属电堆一样靠CVP巡检装置检测每片电池状态。因此初始针对碳板电堆及部分金属板电堆测试通常会采用双侧隔片插针法。双侧隔片插针法是在碳板电堆的两侧每间隔一个金属板孔或碳板针孔插入一根巡检针，各根巡检针上所连接的导线绑扎在一起，巡检针与导线的连接处绑扎有较厚的一层绝缘胶套。而采用双侧隔片插针法具有以下不足：

1、双侧隔片插针法中巡检针的个数一定，并不能较好地适应不同片数的电堆，当电堆所需巡检针个数较少时，会有多余的巡检针无法插装至金属板孔或碳板针孔内而悬挂下来，易出现搭接在其他碳板上或脱落在测试站上的现象，提高短路烧堆风险；

2、由于各个巡检针一端的导线汇拢绑扎在一起，各个巡检针在插装至金属板孔或碳板针孔后，导线会给予巡检针一弯折力，检查结束后容易导致插入过巡检针的金属板或碳板针孔发生破损。由于绝缘胶套具有较大的厚度，插装后相邻两个巡检针上的绝缘胶套可能出现相互挤压的现象，从而对未插巡检针的金属板或碳板造成挤压，金属板或碳板产生变形。因此，如果继续采用插针式巡检，电堆在测试过程中将会存在巡检装置接触不实导致测试急停的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电堆巡检器，可多个组装使用，有效降低测试急停及脱落搭接造成短路烧堆等风险。另外提供一种包括上述电堆巡检器的电堆巡检装置以及包括上述电堆巡检装置的燃料电池。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种电堆巡检器，包括巡检针、绝缘滑块和导线，所述巡检针和所述导线均插装于所述绝缘滑块内且插入所述绝缘滑块内的部分相互连接，所述绝缘滑块的外表面凸设有滑移块并凹设有滑槽，所述滑移块与所述滑槽相对平行地位于所述绝缘滑块的两侧，且所述滑移块的形状与所述滑槽的形状相适配。

进一步地，沿所述巡检针的长度方向，所述滑移块以及所述滑槽位于所述巡检针的两侧。

进一步地，所述绝缘滑块包括依次连接的第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，所述滑移块凸设于所述第一侧面，所述滑槽凹设于所述第三侧面，所述巡检针自所述第二侧面插装于所述绝缘滑块内，所述导线自所述第四侧面插装于所述绝缘滑块内。

进一步地，所述滑移块以及所述滑槽的长度方向均平行于第一方向，所述第一方向与所述巡检针的长度方向之间具有夹角。

进一步地，所述夹角为90°。

进一步地，所述滑移块与所述滑槽的横截面为燕尾形。

进一步地，所述绝缘滑块为实体结构，所述巡检针和所述导线的连接处注塑于所述绝缘滑块内。

进一步地，所述巡检针的横截面为椭圆形。

第二方面，本实用新型还提供一种电堆巡检装置，包括多个上述方案所述的电堆巡检器，任意相邻的两个所述堆巡检器中，一个所述堆巡检器中的所述滑移块与另一个所述堆巡检器中的所述滑槽滑动配合。

第三方面，本实用新型还提供一种燃料电池，包括上述方案所述的电堆巡检装置。

本实用新型提供的电堆巡检器、电堆巡检装置及燃料电池能产生如下有益效果：

本实用新型提供的电堆巡检器中，绝缘滑块外表面凸设有滑移块并凹设有滑槽，内部巡检针及导线的端部相互连接，是导线与巡检针连接的保护场所。相对于现有技术来说，本实用新型第一方面提供的电堆巡检器可视为一个巡检单元。在使用时，可将多个巡检单元组合使用，即相邻的两个绝缘滑块中，其中一个绝缘滑块上的滑移块与另一个绝缘滑块的滑槽可滑动配合，具有较好的匹配度，相邻的电堆巡检器起到相互牵制的作用，巡检针不会受到弯折力，并且可以根据电堆片数随意增减电堆巡检器的数量，有效避免出现巡检针搭接在其他碳板上或脱落在测试站上的现象，从而有效降低测试急停及脱落搭接造成短路烧堆等风险。同时上述电堆巡检器易于实现绝缘滑块尺寸的标准化设计，即绝缘滑块的尺寸可以设计为适配于相邻两个金属板孔或相邻两个碳板针孔的间距，避免传统因针尾绝缘胶套产生的间距而破坏双极板本身结构，降低电堆在测试过程中出现巡检器接触不实导致测试急停的风险。

相对于现有技术来说，本实用新型第二方面提供的电堆巡检装置包括多个上述电堆巡检器，任意相邻的两个堆巡检器中，一个堆巡检器中的滑移块与另一个堆巡检器中的滑槽滑动配合，不会因针尾绝缘胶套产生的间距而破坏双极板本身结构，并且可根据电堆片数随意增减电堆巡检器的数量，不会出现多余的巡检针搭接在其他碳板上或脱落在测试站上的现象，有效降低测试急停及脱落搭接造成短路烧堆等风险。

本实用新型第二方面提供的燃料电池有本实用新型第二方面提供的电堆巡检装置，从而具有本实用新型第二方面提供的电堆巡检装置所具有的一切有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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一提供的一种电堆巡检器的三维结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种电堆巡检器的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的一种电堆巡检器的侧视结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的一种电堆巡检器的三维结构示意图；

图5为本实用新型实施例二提供的一种电堆巡检器的侧视结构示意图；

图6为本实用新型实施例二提供的一种电堆巡检器的后视结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种电堆巡检装置的俯视结构示意图。

图标：1-巡检针；2-绝缘滑块；21-第一侧面；211-滑移块；22-第二侧面；23-第三侧面；231-滑槽；24-第四侧面；3-导线。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，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，也可以是可拆卸连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型第一方面的实施例在于提供一种电堆巡检器，如图1至图6所示，包括巡检针1、绝缘滑块2和导线3，巡检针1和导线3均插装于绝缘滑块2内且插入绝缘滑块2内的部分相互连接，绝缘滑块2的外表面凸设有滑移块211并凹设有滑槽231，滑移块211与滑槽231相对平行地位于绝缘滑块2的两侧，且滑移块211的形状与滑槽231的形状相适配。

上述电堆巡检器可视为一个巡检单元，可插装至一个针孔进行巡检。其上的巡检针1与导线3在绝缘滑块2的内部连接，绝缘滑块2可对二者的连接端起到保护的作用。另外，绝缘滑块2的两侧相对平行地成型有滑移块211和滑槽231，滑移块211与滑槽231的形状相适配，从而使得多个电堆巡检器组合使用时，相邻两个电堆巡检器中，其中一个电堆巡检器上的滑移块211可以与另一个电堆巡检器上的滑槽231滑动配合。

上述电堆巡检器具有以下优点：

1、操作方便，适应性强。插入金属板孔或碳板针孔时无需其他辅助设备，且可根据电堆片数的变化而随意增减电堆巡检器的个数，不会出现巡检针1搭接在其他碳板上或脱落在测试站上的现象，降低短路烧堆风险。

2、结构安全可靠。相邻的两个绝缘滑块2中，其中一个绝缘滑块2上的滑移块211与另一个绝缘滑块2的滑槽231滑动配合，具有较好的匹配度，使得相邻的电堆巡检器起到相互支撑、限位的作用，不会给予巡检针1一弯折力，使得巡检针1能够保持在正对金属板孔或碳板针孔的位置，接触稳定，有效防止电堆巡检装置脱落，降低电堆在测试过程中所存在的巡检器接触不实导致的测试急停的风险。在一些实施例中，如图2和图6所示，沿巡检针1的长度方向，滑移块211以及滑槽231位于巡检针1的两侧，以避免巡检针1干涉两个电堆巡检器的组装。

具体地，如图2和图6所示，绝缘滑块2包括依次连接的第一侧面21、第二侧面22、第三侧面23和第四侧面24，滑移块211凸设于第一侧面21，滑槽231凹设于第三侧面23，巡检针1自第二侧面22插装于绝缘滑块2内，导线3自第四侧面24插装于绝缘滑块2内。

上述设置便于两个绝缘滑块2的组装，一个绝缘滑块2上的滑移块211可以沿着另一个绝缘滑块2上滑槽231的长度方向插入滑槽231内，便可以组装完毕。

具体地，第一侧面21可以与第三侧面23平行设置，第二侧面22可以与第四侧面24平行设置，第一侧面21垂直于第二侧面22。

另外，滑移块211可以自第一侧面21的一端延伸至另一端，滑槽231可以自第三侧面23的一端延伸至另一端，以便于滑移块211与滑槽231的插装。

滑移块211以及滑槽231的横截面形状可以有多种，例如可以为燕尾形、T形等。

在至少一个实施例中，滑移块211以及滑槽231的横截面为燕尾形。

在一些实施例中，由于滑移块211与滑槽231相对平行设置，滑移块211以及滑槽231的长度方向可视为均平行于第一方向，第一方向与巡检针1的长度方向之间具有夹角。

根据夹角的不同，可以分为以下两个实施例：

实施例一

在本实施例一中，如图1至图3所示，第一方向与巡检针1的长度方向之间的夹角为90°，即第一方向与巡检针1垂直。

本实施例一所提供的电堆巡检器可匹配金属电堆使用。巡检针1沿着垂直于滑移块211或滑槽231长度方向的方向插装于金属板针孔内。

实施例二

在本实施例二中，如图4至图6所示，第一方向与巡检针1的长度方向之间的夹角为一锐角。

参照图5，上述锐角可以理解为：滑移块211或滑槽231向左延伸的方向与巡检针1向左延伸的方向之间的夹角为一锐角。

本实施例二所提供的电堆巡检器可匹配碳板电堆使用。巡检针1沿着平行于滑移块211或滑槽231长度方向的方向斜插于碳板针孔内。

绝缘滑块2可以通过多种结构对巡检针1和导线3的连接处起到保护作用。例如：绝缘滑块2呈壳体结构，巡检针1和导线3插装于绝缘滑块内并相互连接，巡检针1与绝缘滑块2的外壳之间安装有第一密封圈，导线3与绝缘滑块2的外壳之间安装有第二密封圈。

在至少一个实施例中，绝缘滑块2可以为实体结构，巡检针1和导线3的连接处注塑于绝缘滑块2内。

上述结构能够使得巡检针1和导线3完全封闭于绝缘滑块2内，加强了巡检针1、绝缘滑块2和导线3之间的连接稳定性，同时能够起到较好的绝缘作用。

绝缘滑块2的材料可以采用树脂。

在一些实施例中，为更好地匹配针孔形状，巡检针1的横截面优选椭圆形。

本实用新型第二方面的实施例在于提供一种电堆巡检装置，如图7所示，本实用新型第二方面的实施例提供的电堆巡检装置包括多个上述电堆巡检器，任意相邻的两个堆巡检器中，一个堆巡检器中的滑移块211与另一个堆巡检器中的滑槽231滑动配合。

该电堆巡检装置可与测试站弹簧式对接拔插接线端子直接相连，用以连接电堆及测试台。如图7所示，为四个电堆巡检器组成的电堆巡检装置，任意相邻的两个堆巡检器中，一个堆巡检器中的滑移块211与另一个堆巡检器中的滑槽231滑动配合，可根据电堆片的个数随意增减电堆巡检器的数量，电堆巡检装置集成后尺寸完全匹配各极板，防止测试过程中出现巡检针1脱落或搭接造成电堆短路或测试急停的情况，有效解决现有电堆测试台单一检测的问题。

具体地，位于端部的绝缘滑块2的尺寸可以设计成能够刚好卡在电堆绝缘板之间，防止巡检器晃动或脱落而影响测试，避免对极板外形结构造成破坏。

本实用新型第三方面的实施例在于提供一种燃料电池，本实用新型第三方面的实施例提供的燃料电池包括上述电堆巡检装置。

本实用新型第三方面的实施例提供一种燃料电池，本实用新型第三方面的实施例提供的燃料电池包括上述电堆巡检装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电堆巡检器，其特征在于，包括巡检针(1)、绝缘滑块(2)和导线(3)，所述巡检针(1)和所述导线(3)均插装于所述绝缘滑块(2)内且插入所述绝缘滑块(2)内的部分相互连接，所述绝缘滑块(2)的外表面凸设有滑移块(211)并凹设有滑槽(231)，所述滑移块(211)与所述滑槽(231)相对平行地位于所述绝缘滑块(2)的两侧，且所述滑移块(211)的形状与所述滑槽(231)的形状相适配。

2.根据权利要求1所述的电堆巡检器，其特征在于，沿所述巡检针(1)的长度方向，所述滑移块(211)以及所述滑槽(231)位于所述巡检针(1)的两侧。

3.根据权利要求2所述的电堆巡检器，其特征在于，所述绝缘滑块(2)包括依次连接的第一侧面(21)、第二侧面(22)、第三侧面(23)和第四侧面(24)，所述滑移块(211)凸设于所述第一侧面(21)，所述滑槽(231)凹设于所述第三侧面(23)，所述巡检针(1)自所述第二侧面(22)插装于所述绝缘滑块(2)内，所述导线(3)自所述第四侧面(24)插装于所述绝缘滑块(2)内。

4.根据权利要求2所述的电堆巡检器，其特征在于，所述滑移块(211)以及所述滑槽(231)的长度方向均平行于第一方向，所述第一方向与所述巡检针(1)的长度方向之间具有夹角。

5.根据权利要求4所述的电堆巡检器，其特征在于，所述夹角为90°。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电堆巡检器，其特征在于，所述滑移块(211)与所述滑槽(231)的横截面为燕尾形。

7.根据权利要求1-5任一项所述的电堆巡检器，其特征在于，所述绝缘滑块(2)为实体结构，所述巡检针(1)和所述导线(3)的连接处注塑于所述绝缘滑块(2)内。

8.根据权利要求1-5任一项所述的电堆巡检器，其特征在于，所述巡检针(1)的横截面为椭圆形。

9.一种电堆巡检装置，其特征在于，包括多个如权利要求1-8任一项所述的电堆巡检器，任意相邻的两个所述堆巡检器中，一个所述堆巡检器中的所述滑移块(211)与另一个所述堆巡检器中的所述滑槽(231)滑动配合。

10.一种燃料电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的电堆巡检装置。

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