CN219105121U - 一种电压巡检结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电压巡检结构，该电压巡检结构包括插接件和支撑件；插接件用于插入到极板的至少一侧的间隙中，以采集极板的电压信号；在间隙的间距小于插接件的厚度时，支撑件可用于在插接件之前插入到间隙中，以将间隙的间距扩大至与支撑件的厚度相等；由于支撑件的厚度大于插接件的厚度，扩大后的间隙的间距也会大于插接件的厚度；有利于减小插接件的插入阻力，避免插接件强行插入间隙导致其结构变形的情况，进而降低将插接件插接到间隙中的难度。

Description

一种电压巡检结构

技术领域

本申请涉及新能源电池技术领域，尤其涉及一种电压巡检结构。

背景技术

燃料电池通常包括电堆，电堆由多个单体电池串并联组合堆叠形成。由于其串并联的结构特点，单体电池的电压异常会直接影响到整个电堆的性能和寿命，甚至损坏电堆。因此，需要对电堆中单体电池的电压进行监测，以提高电堆的稳定性。

在相关技术中，利用巡检结构插入到单体电池极板的至少一侧，以使巡检结构与极板电连接，以便进行电压信号采集。但是单体电池的厚度很小，导致极板两侧的间隙也会很小。并且电压采集部的结构强度低，在生产制造时可能会发生轻微变形，导致极板两侧的间隙可能小于预设尺寸。这样就会导致巡检结构难以插入到极板两侧的间隙中，并且如果强行将巡检结构插入到间隙中还可能会损坏巡检结构。

由此，如何解决当极板两侧的间隙较小时，巡检结构难以插入到间隙中进行电压检测的问题是目前急需解决的问题。

实用新型内容

本申请旨在提供一种电压巡检结构，以解决当极板两侧的间隙较小时，巡检结构难以插入到间隙中进行电压检测的问题。

而本申请为解决上述技术问题所采用了以下方案。

本申请提供一种电压巡检结构，用于对燃料电池的单体电池进行电压检测，所述燃料电池的每一单体电池均具有用作电压采集部的单极板，相邻两个单体电池的电压采集部之间形成有间隙，所述电压巡检结构包括：

插接件，所述插接件用于插接在所述间隙中，并与待检测单体电池的电压采集部抵接，以采集该单体电池的电压信号，所述待检测单体电池为形成所述间隙的两个电压采集部所对应的单体电池中的一者；

支撑件，设置在所述插接件的至少一侧，所述支撑件与所述插接件同向设置并凸出于所述插接件的插接端；所述支撑件用于先于所述插接件插入到所述间隙中，以撑开所述间隙；

其中，所述插接件包括插接主体以及设置在所述插接主体上的导电凸起，所述插接主体的厚度小于所述支撑件的厚度，且所述插接主体插入到间隙中时所述导电凸起与所述电压采集部抵接。

在本申请的部分实施例中，所述支撑件的一端设置有插接段，所述插接段用于插入到所述间隙中；所述插接段沿着第一方向设置为渐扩结构；所述第一方向为所述支撑件上背离所述插接段的方向。

在本申请的部分实施例中，所述插接段包括呈角度设置的第一平面和第二平面；其中，所述第一平面与所述第二平面相交，且在相交处形成用入先插入所述间隙中的棱部。

在本申请的部分实施例中，所述第一平面和所述第二平面的角平分面与所述第一方向平行。

在本申请的部分实施例中，所述支撑件包括设置在所述插接件两侧第一支撑件和第二支撑件，以使所述第一支撑件和所述第二支撑件同时插入到所述间隙中，以撑开所述间隙。

在本申请的部分实施例中，所述插接件设置在所述第一支撑件和第二支撑件中垂线上。

在本申请的部分实施例中，所述支撑件还包括连接子件，所述连接子件连接所述第一支撑件以及所述第二支撑件；其中，所述连接子件设置在所述第一支撑件以及所述第二支撑件先插入所述间隙的一端，且至少部分所述连接子件沿着第二方向设置为渐扩结构，所述第二方向为所述第一支撑件和所述第二支撑件插入所述间隙的插入方向。

在本申请的部分实施例中，所述插接件包括第一插接件和第二插接件，所述第一插接件以及所述第二插接件用于插接在所述待检测单体电池的电压采集部两侧的间隙中，以夹持所述电压采集部。

在本申请的部分实施例中，所述支撑件设置为至少两个，两个所述支撑件与所述待检测单体电池的电压采集部两侧的间隙一一对应设置。

在本申请的部分实施例中，所述电压巡检结构还包括固定排，所述插接件和所述支撑件平行固定在所述固定排上，且所述插接件的长度小于所述支撑件的长度。

本申请所提供的一种电压巡检结构，该电压巡检结构包括插接件和支撑件；插接件用于插入到极板的至少一侧的间隙中，以采集极板的电压信号；在间隙的间距小于插接件的厚度时，支撑件可用于在插接件之前插入到间隙中，以将间隙的间距扩大至与支撑件的厚度相等；由于支撑件的厚度大于插接件的厚度，扩大后的间隙的间距也会大于插接件的厚度；有利于减小插接件的插入阻力，避免插接件强行插入间隙导致其结构变形的情况，进而降低了插接件的插接到间隙中的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请的一实施例提供的电压巡检结构工作状态示意图；

图2为本申请的一实施例提供的燃料电池的结构示意图；

图3为本申请的一实施例提供的电压巡检结构的正视图；

图4为本申请的一实施例提供的电压巡检结构另一工作状态下的示意图；

图5为本申请的一实施例提供的电池巡检结构的俯视图；

图6为本申请的另一实施例提供的电池巡检结构的俯视图。

主要元件符号说明：

100-燃料电池，110-单体电池，111-阳极板，112-第一气体扩散层，113-膜电极，114-第二气体扩散层，115-阴极板，120-密封圈，130-间隙，200-电压巡检结构，210-支撑件，211-第一平面，212-第二平面，213-棱部，220-插接件，221-导电凸起，222-插接主体，230-固定排，240-第一支撑件，250-第二支撑件，260-连接子件，270-第一插接件，280-第二插接件，a-第一方向。

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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在本申请的描述中，“多个”的含义为两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认为，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理的最广范围相一致。

目前的巡检结构中，其需要插入到极板两侧间隙的一端通常为检测端，检测端的结构强度一般不高；然而燃料电池的极板通常为金属或者石墨材料制成，其结构强度高。若极板两侧的间隙距离小于检测端的厚度，会增大检测端的插入作用力。一方面有可能会使检测端以及巡检结构变形，变形后的巡检结构可能无法再进行正常的检测步骤；另一方面也有可能会损坏燃料电池，缩短燃料电池的使用寿命。

本申请基于此对目前的电压巡检结构进行了改进。

请参阅图1和图2，图1示出了一实施例提供的电压巡检结构200工作状态示意图；图2示出了一实施例提供的燃料电池100的结构示意图；本申请实施例提供电压巡检结构200用于对燃料电池100的单体电池110进行电压检测，燃料电池100的每一单体电池110均具有用作电压采集部的单极板，相邻两个单体电池110的电压采集部之间形成有间隙130。

需要解释的是，请继续结合图2，燃料电池100通常包括电堆，电堆由多个单体电池110堆叠制成。单体电池110通常包括膜电极113以及设置在膜电极113两侧的阴极板115和阳极板111。阳极板111和膜电极113之间还可以设置有第一气体扩散层112，阴极板115和膜电极113之间还可以设置有第二气体扩散层114。其中，阴极板115和阳极板111均可以作为本申请中的电压采集部。也就是说，电压巡检结构200可以对单体电池110中的阴极板115或阳极板111进行电压检测。

进一步地，极板上的电压采集部可与两侧的其他结构形成间隙130。例如对单体电池110的阳极板111时，该间隙130可以是该阳极板111与目标单体电池110的阴极板115之间的间隙130；该间隙130也可以是，该阳极板111和上层/下层单体电池110的阳极板111之间的间隙130。该间隙130还可以是，该阳极板111和上层/下层单体电池110的阴极板115之间的间隙130。其中，上层单体电池110为目标单体电池110上堆叠的一层单体电池110。下层单体电池110为目标单体电池110下堆叠的一层单体电池110。

在一些实施例中，单体电池110的阳极板111长度大于阴极板115的长度，且该阳极板111与上层或下层单体电池110的阳极板111之间形成该间隙130。

在一些实施例中，请继续参阅图2，单体电池110的阳极板111与相邻单体电池110的阴极板115连接，且两者之间设置有密封圈120。

在本申请的实施例中，该电压巡检结构200包括插接件220和支撑件210。需要解释的是，插接件220和支撑件210可以固定在同一结构上进行使用。也可以将插接件220和支撑件210单独设置，以便将插接件220和支撑件210分别进行使用。

插接件220用于插接在间隙130中，并与待检测单体电池110的电压采集部抵接，以采集该单体电池110的电压信号，待检测单体电池110为形成间隙130的两个电压采集部所对应的单体电池100中的一者。需要解释的是，在插接件220插入间隙130后，插接件220可与电压采集部形成抵接结构，以此实现插接件220和电压采集部的电连接，进而可对该单体电池110的电压信号进行采集。

在另一种可能的示例中，请参阅图3，图3示出了一实施例提供的电压巡检结构200的正视图；本实施例的插接件220包括第一插接件270和第二插接件280。第一插接件270以及第二插接件280用于插接在电压采集部两侧的间隙130中，以夹持电压采集部。也就是说，可通过第一插接件270和第二插接件280夹设固定在电压采集部上，以实现电压采集部和插接件220的稳定连接。

在一些实施例中，插接件220为弹性材料制成，可加大第一插接件270和第二插接件280的夹持力度，有利于提高插接件220和电压采集部的连接稳定性。

在一些实施例中，插接件220为弹簧插片结构。在一些实施例中，插接件220上设置有导电凸起，通过导电凸起与电压采集部电连接。具体地，导电凸起可以为弧形凸起结构。

请参阅图3，支撑件210设置在插接件220的至少一侧，支撑件210与插接件220同向设置并凸出于插接件220的插接端。以便两者均插入到同一间隙130中。在一种可能的示例中，支撑件210与插接件220平行。请参阅图2和图4，图4示出了一实施例提供的电压巡检结构200另一工作状态下的示意图；支撑件210用于先于插接件220插入到间隙130中，以撑开并固定住间隙130；其中，插接件220包括插接主体222以及设置在插接主体222上的导电凸起221，插接主体222的厚度小于支撑件210的厚度，且插接主体222插入到间隙130中时导电凸起221与电压采集部抵接。也就是说，支撑件210可先将间隙130的间距扩大，以便插接件220可以毫不费力的插入到间隙130中，完成对电压采集部的信号采集。

在一些实施例中，极板两侧的间隙130厚度具有设计尺寸，在极板发生变形时，间隙130厚度可能小于或大于设计尺寸。本实施例中的支撑件210的厚度大于最小的间隙130厚度，且不得大于最大的间隙130厚度。更为具体地，支撑件210的厚度不超过间隙130厚度的设计尺寸。

当前的巡检结构需要将插接件220直接插入到极板两侧的间隙130中，以完成电压采样。然而，在制造燃料电池100时，极板的厚度很小，极有可能产生轻微变形，从而导致极板两侧的间隙130可能会小于插接件220的厚度。在间隙130的间距小于插接件220的厚度时，本申请中的支撑件210可用于在插接件220之前插入到间隙130中，以将间隙130的间距扩大至与支撑件210的厚度相等。由于支撑件210的厚度大于插接件220的厚度，扩大后的间隙130的间距也会大于插接件220的厚度。有利于减小插接件220的插入阻力，避免插接件220强行插入间隙130导致其结构变形的情况，进而降低了插接件220的插接到间隙130中的难度。

在本申请的部分实施例中，请参阅图3，支撑件210的一端设置有插接段，插接段用于插入到间隙130中；插接段沿着第一方向a设置为渐扩结构；第一方向a为支撑件210上背离插接段的方向。有利于降低插接件220插入到间隙130中的阻力，以便插接件220插入。

需要说明的是，渐扩结构可以呈直线状渐缩，也可以呈弧形状渐缩，还可以呈流线型状渐缩。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图3，插接段包括呈角度设置的第一平面211和第二平面212；其中，第一平面211与第二平面212相交，且在相交处形成用入先插入间隙130中的棱部213。也就是说渐扩结构呈直线状渐缩。且第一平面211和第二平面212形成的棱部213的厚度较小，有利于降低插接件220插入到间隙130中的难度。

在本申请的部分实施例中，第一平面211和第二平面212的角平分面与第一方向a平行。在插入间隙130时，可保证第一平面211和第二平面212的受力均匀性，以提高插接件220插入到间隙130的平稳性。

在本申请的部分实施例中，请参阅图5，图5示出了一实施例提供的电池巡检结构的俯视图；支撑件210包括设在插接件220两侧的第一支撑件240和第二支撑件250，以使第一支撑件240和第二支撑件250同时插入到间隙130中，以撑开间隙130。若仅有一个支撑件210，由于极板结构的影响，越远离支撑件210的地方，该处的间隙130厚度越小。通过在插接件220的两侧设置第一支撑件240和第二支撑件250，可保证插接件220插入处的间隙130厚度更接近支撑件210的厚度。

在本申请的部分实施例中，插接件220设置在第一支撑件240和第二支撑件250中垂线上。有利于进一步提高插接件220插入间隙130的稳定性。

在本申请的部分实施例中，请参阅图6，图6示出了另一实施例提供的电压巡检结构200的俯视图。支撑件210还包括连接子件260，连接子件260连接第一支撑件240以及第二支撑件250。有利于提高第一支撑件240和第二支撑件250之间的结构稳定性。其中，连接子件260设置在第一支撑件240以及第二支撑件250先插入间隙130的一端，且至少部分连接子件260沿着第二方向设置为渐扩结构，第二方向为第一支撑件240和第二支撑件250插入间隙130的插入方向。有利于降低连接子件260插入到间隙130中的难度。

在一些实施例中，第一支撑件240、连接子件260和第二支撑件250连接形成凵字形结构。

在本申请的部分实施例中，请参阅图3，插接件220包括第一插接件270和第二插接件280，第一插接件270以及第二插接件280用于插接在电压采集部两侧的间隙130中，以夹持电压采集部。通过第一插接件270和第二插接件280夹持在电压采集部的两侧，以实现第一插接件270以及第二插接件280与电压采集部的稳定连接。

在本申请的部分实施例中，支撑件210设置为至少两个，两个支撑件210与电压采集部两侧的间隙130一一对应设置。也就是说，插接件220可同时插入到两侧的间隙130中，第一支撑件240和第二支撑件250可用于撑开极板两侧的间隙130。

在本申请的部分实施例中，电压巡检结构200还包括固定排230，插接件220和支撑件210平行固定在固定排230上，且插接件220的长度小于或等于支撑件210的长度。将插接件220和支撑件210形成一体化结构，便于操作。

进一步地，为了更好的实施本申请实施例中电压巡检结构200，本实施例还提供一种燃料电池100，应用上述的电压巡检结构200对燃料电池100中的极板进行电压检测。

在本申请的部分实施例中，极板上设置有电压采集部，电压采集部与电压巡检结构200的插接件220适配。支撑件210在插入间隙130时，产生的摩擦力可能会损坏到极板，设置电压采集部和插接件220对应，电压采集部并不会接触到支撑件210，可避免电压采集部被支撑件210挤压损坏。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考，但与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

以上对本申请实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种电压巡检结构，其特征在于，用于对燃料电池的单体电池进行电压检测，所述燃料电池的每一单体电池均具有用作电压采集部的单极板，相邻两个单体电池的电压采集部之间形成有间隙，所述电压巡检结构包括：

插接件，所述插接件用于插接在所述间隙中，并与待检测单体电池的电压采集部抵接，以采集该单体电池的电压信号，所述待检测单体电池为形成所述间隙的两个电压采集部所对应的单体电池中的一者；

支撑件，设置在所述插接件的至少一侧，所述支撑件与所述插接件同向设置并凸出于所述插接件的插接端；所述支撑件用于先于所述插接件插入到所述间隙中，以撑开所述间隙；

其中，所述插接件包括插接主体以及设置在所述插接主体上的导电凸起，所述插接主体的厚度小于所述支撑件的厚度，且所述插接主体插入到间隙中时所述导电凸起与所述电压采集部抵接。

2.根据权利要求1所述的电压巡检结构，其特征在于，所述支撑件的一端设置有插接段，所述插接段用于插入到所述间隙中；所述插接段沿着第一方向设置为渐扩结构；所述第一方向为所述支撑件上背离所述插接段的方向。

3.根据权利要求2所述的电压巡检结构，其特征在于，所述插接段包括呈角度设置的第一平面和第二平面；其中，所述第一平面与所述第二平面相交，且在相交处形成用入先插入所述间隙中的棱部。

4.根据权利要求3所述的电压巡检结构，其特征在于，所述第一平面和所述第二平面的角平分面与所述第一方向平行。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电压巡检结构，其特征在于，所述支撑件包括设置在所述插接件两侧第一支撑件和第二支撑件，以使所述第一支撑件和所述第二支撑件同时插入到所述间隙中，以撑开所述间隙。

6.根据权利要求5所述的电压巡检结构，其特征在于，所述插接件设置在所述第一支撑件和第二支撑件中垂线上。

7.根据权利要求5所述的电压巡检结构，其特征在于，所述支撑件还包括连接子件，所述连接子件连接所述第一支撑件以及所述第二支撑件；其中，所述连接子件设置在所述第一支撑件以及所述第二支撑件先插入所述间隙的一端，且至少部分所述连接子件沿着第二方向设置为渐扩结构，所述第二方向为所述第一支撑件和所述第二支撑件插入所述间隙的插入方向。

8.根据权利要求1所述的电压巡检结构，其特征在于，所述插接件包括第一插接件和第二插接件，所述第一插接件以及所述第二插接件用于插接在所述待检测单体电池的电压采集部两侧的间隙中，以夹持所述电压采集部。

9.根据权利要求8所述的电压巡检结构，其特征在于，所述支撑件设置为至少两个，两个所述支撑件与所述待检测单体电池的电压采集部两侧的间隙一一对应设置。

10.根据权利要求1所述的电压巡检结构，其特征在于，所述电压巡检结构还包括固定排，所述插接件和所述支撑件平行固定在所述固定排上，且所述插接件的长度小于所述支撑件的长度。

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