CN219106205U - 燃料电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池组件，所述燃料电池组件包括：壳体，所述壳体内形成有容纳腔；堆芯，所述堆芯收容于所述容纳腔内；支撑部，所述支撑部收容于所述容纳腔内且所述支撑部上形成有与所述堆芯止抵的第一支撑面和朝向所述容纳腔内壁的第二支撑面；限位部，所述限位部与所述壳体配合且至少部分位于所述容纳腔内，所述限位部适于与所述第二支撑面止抵。根据本实用新型的燃料电池组件通过设置支撑部和限位部，限位部向支撑部施加紧固力，使支撑部与堆芯能够保持贴合紧密，防止堆芯发生位移变形，结构稳定性高。

Description

燃料电池组件

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其是涉及一种燃料电池组件。

背景技术

相关技术中，燃料电池电堆核心组件为堆芯，堆芯由双极板及膜电极堆叠组成，首尾两端搭配端板紧固，并通过长螺杆连接两端板固定。然而，燃料电池电堆在受到振动冲击过程中，当单电池之间的摩擦力小于冲击力时，会有运动错位的趋势，而长螺杆刚度不足，不能对堆芯起到有效的约束作用，导致堆芯出现塌腰现象，影响电堆可靠性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种燃料电池组件。根据本实用新型的燃料电池组件通过设置支撑部和限位部，限位部向支撑部施加紧固力，使支撑部与堆芯能够保持贴合紧密，防止堆芯位移变形，结构稳定性高。

根据本实用新型的燃料电池组件包括：壳体，所述壳体内形成有容纳腔；堆芯，所述堆芯收容于所述容纳腔内；支撑部，所述支撑部收容于所述容纳腔内且所述支撑部上形成有第一支撑面和第二支撑面，所述第一支撑面与所述堆芯止抵，所述第二支撑面与至少部分所述容纳腔内壁正对；限位部，所述限位部与所述壳体配合且至少部分位于所述容纳腔内，所述限位部适于与所述第二支撑面止抵。

根据本实用新型的燃料电池组件，燃料电池组件设置有支撑部和限位部，支撑部通过与堆芯止抵，限制堆芯运动，同时限位部以壳体为支撑，向支撑部施加约束力，从而保持支撑部与堆芯贴合紧密，避免堆芯形变，提高堆芯的稳定性，保持支撑部对堆芯的约束效果的可靠性；另一方面，限位部连接壳体与支撑部，对壳体和支撑部同时产生约束作用，防止支撑部与壳体产生相对位移，提高结构稳定性。

根据本实用新型的一些实施例，所述支撑部构造为环绕所述堆芯至少部分外周的一个和/或间隔布置于所述堆芯至少部分外周的多个。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述支撑部在所述堆芯的堆叠方向上延伸，所述限位部构造为多个且在所述支撑部的延伸方向上间隔布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二支撑面形成有多个支撑槽，所述限位部的至少部分嵌入于所述支撑槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述燃料电池组件还包括：端板，端板设置于所述堆芯的一端且多个所述限位部分别与所述端板连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体上形成有适于所述限位部穿过的第一安装孔，所述限位部穿过所述第一安装孔且所述限位部的端部与所述第二支撑面止抵。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一安装孔的外表面形成有第一螺纹，所述限位部的外表面形成有与所述第一螺纹配合的第二螺纹。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一安装孔与所述限位部之间设置有密封层。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二支撑面上设置有第二安装孔，所述第二安装孔适于与所述限位部螺纹配合，所述壳体上形成有适于收容所述限位部的沉槽。

根据本实用新型的一些实施例，所述燃料电池组件还包括：密封板，所述密封板设置于所述壳体的外表面并封闭所述沉槽。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的燃料电池组件示意图；

图2是根据本实用新型实施例的燃料电池组件另一示意图；

图3是图2的整体示意图；

图4是根据本实用新型实施例的支撑部示意图；

图5是图4中A-A截面的剖视示意图；

图6是根据本实用新型实施例的支撑部安装示意图。

附图标记：

燃料电池组件1；

壳体11，容纳腔111，沉槽112；

堆芯12；

支撑部13，第一支撑面131；

第二支撑面132，支撑槽1321，第二安装孔1322；

限位部14，端板15，密封板16。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的燃料电池组件1。

如图1-图3所示，根据本实用新型的燃料电池组件1包括壳体11、堆芯12、支撑部13和限位部14，壳体11内形成有容纳腔111；堆芯12收容于容纳腔111内；支撑部13收容于容纳腔111内且支撑部13上形成有第一支撑面131和第二支撑面132，第一支撑面131与堆芯止抵，第二支撑面132与至少部分容纳腔111内壁正对；限位部14与壳体11配合且至少部分位于容纳腔111内，限位部14适于与第二支撑面132止抵。

现有技术中，堆芯一般通过长螺杆连接两端板固定，燃料电池在受到振动冲击过程中，由于长螺杆刚度不足，导致单电池之间错位，堆芯发生位移变形。此外，为了防止堆芯发生位移变形，一些燃料电池中设置有防塌腰结构，然而，现有技术中的防塌腰结构由于与堆芯的配合度差，对堆芯的运动约束作用发挥不好。

为此，本申请的燃料电池组件1设置有支撑部13，支撑部13通过第一支撑面131与堆芯12止抵，从而限制堆芯12向支撑部13方向运动，防止堆芯12出现位移变形。燃料电池组件1还设置有限位部14，由于第二支撑面132与至少部分容纳腔111内壁正对，第二支撑面132与正对的容纳腔111内壁间隔并在同一方向上延伸，因此限位部14可以通过与壳体11配合并与第二支撑面132止抵，从而连接第二支撑面132与壳体11，限位部14对支撑部13施加朝向堆芯12方向的约束力，从而保持支撑部13与堆芯12贴合紧密，提高支撑部13对堆芯12的约束效果。

此外，限位部14还作为壳体11与支撑部13连接的连接件，能够同时对壳体11和支撑部13起到约束作用，防止支撑部13与壳体11产生相对位移，提高结构稳定性。

因此，本申请的燃料电池组件1，一方面通过设置支撑部13约束堆芯12的运动，防止堆芯12发生位移变形，另一方面通过设置限位部14，使支撑部13与堆芯12能够保持贴合紧密，加强支撑部13对堆芯12的约束效果，并且由于限位部14能够防止支撑部13与壳体11产生相对位移，因此结构稳定性高。

根据本实用新型的一些实施例，如图6所示，支撑部13构造为环绕堆芯12至少部

分外周的一个和/或间隔布置于堆芯12至少部分外周的多个。由于堆芯12在受到振动冲5击过程中，冲击力的大小和方向不确定，因此堆芯12发生位移变形的位置和严重程度

也不确定。

在一些实施例中，支撑部13构造为环形且支撑部13套设于堆芯12外周，支撑部13可以构造为一个，支撑部13沿堆芯12的堆叠方向延伸。由于支撑部13环绕于堆芯

12外周，堆芯12中单电池在支撑部13所在平面的垂直方向上延伸，因此与支撑部130止抵的堆芯12无论在支撑部13所在平面的哪个方向上有产生腰塌现象的趋势时，支撑

部13均能对堆芯12起到约束作用，从而阻止堆芯12产生腰塌现象。

在一些实施例中，支撑部13构造为多个并为长条形，间隔布置于堆芯12外周，同时在堆芯的长度方向或宽度方向上排布。支撑部在长度方向上延伸的长度远大于在宽度

方向上延伸的长度，能够同时止抵堆芯的多个单电池。一方面，多个支撑部13能够增5强支撑部13对堆芯12的约束作用，提高堆芯12在冲击力的作用下保持稳定的能力，

另一方面，多个支撑部13间隔布置于堆芯12外周，使与支撑部13止抵的堆芯12无论在哪个方向上有腰塌的趋势时，均存在至少一个支撑部13对堆芯12起到约束作用，从而阻止堆芯12产生腰塌现象。

根据本实用新型的一些实施例，每个支撑部13在堆芯12的堆叠方向上延伸，限位0部14构造为多个且在支撑部13的延伸方向上间隔布置。支撑部13在堆芯12的堆叠方

向上延伸时，一个支撑部13同时止抵多个单电池，因此能够对多个单电池起到限制运动的作用。限位部14构造为多个能够增强限位部14对支撑部13的紧固作用；多个限位部14在支撑部13的延伸方向上间隔布置，使限位部14对支撑部13的约束力间隔分

布，一方面使支撑部13受力均匀且稳定，另一方面使限位部14约束力的作用范围大。5根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，第二支撑面132形成有多个支撑槽1321，限位部14的至少部分嵌入于支撑槽1321内。由于限位部14的至少部分嵌入于支撑槽1321内，因此支撑槽1321能够对限位部14的位置起到限定作用，当限位部14有向四周运动的趋势时，支撑槽1321产生作用力能够阻止限位部14运动，支撑槽1321

的设置能够提高限位部14在冲击力作用下保持稳定的能力，防止限位部14错位，提高0结构稳定性，保证了限位部14在受到冲击时能够持续对支撑部13起到紧固作用。

根据本实用新型的一些实施例，为了保证支撑部13对堆芯12的支撑作用，避免支撑部13在受到冲击的过程中变形，支撑部13由高强度高刚度的金属材料制成，并且第一支撑面131绝缘处理，避免支撑部13导电而影响燃料电池的工作性能。

根据本实用新型的一些实施例，如图3和图6所示，燃料电池组件1还包括端板15，端板15设置于堆芯12的一端且多个限位部14分别与端板15连接。在燃料电池装配时，限位部14与端板15连接以对限位部14的位置进行初步限定，以利于进行后续的安装壳体11等操作。此外，通过将限位部14与端板15连接，端板15能够对限位部14产生作用力，从而对限位部14的运动起到约束作用，提高限位部14在冲击力作用下保持稳定的能力，进一步使限位部14与堆芯12保持贴合紧密。

在一些实施例中，端板15上设置有限位部连接位，限位部14通过限位部连接位与端板15连接。燃料电池装配时，限位部14通过端板15限位部连接位与端板15连接，端板15对限位部14进行定位和限位。

在一些实施例中，限位部连接位构造为限位部安装孔，限位部安装孔内设置有钢套。限位部14通过限位部安装孔与端板15连接，通过在限位部安装孔内设置钢套，钢套与限位部14以螺栓配合连接，满足装配需求的同时保证限位部14与端板15的连接强度。

根据本实用新型的一些实施例，如图1-图3所示，壳体11上形成有适于限位部14穿过的第一安装孔，限位部14穿过第一安装孔且限位部14的端部与第二支撑面132止抵。通过设置第一安装孔，第一安装孔为限位部14的安装提供了安装点位，并且由于限位部14穿过第一安装孔从而与第二支撑面132止抵，因此从壳体11外能直接观察到限位部14的状况，有利于限位部14的安装与拆卸，提高了产品的可维修性。

根据本实用新型的一些实施例，限位部14构造为螺栓，限位部14穿过第一安装孔且限位部14的端部与第二支撑面132止抵。限位部14装设于第一安装孔时，螺栓头能够抵住壳体11，从而对壳体11有紧固的作用。在燃料电池受到冲击时，螺栓头对壳体11有紧固力，能够防止壳体11解体，提高了燃料电池的结构稳定性。

根据本实用新型的一些实施例，第一安装孔的外表面形成有第一螺纹，限位部14的外表面形成有与第一螺纹配合的第二螺纹。限位部14与第一安装孔通过螺纹连接，一方面使限位部14装拆方便，另一方面由于第一螺纹与第二螺纹相互抵触，增大了第一安装孔的外表面与限位部14的外表面之间的作用力，提高了连接强度。

在一些实施例中，第二螺纹的长度大于第一螺纹的长度。第二螺纹与第一螺纹配合实现限位部14与壳体11连接，由于第二螺纹的长度大于第一螺纹的长度，因此限位部14在容纳腔111内的长度可以通过第二螺纹与第一螺纹的配合进行调节，从而吸收装配公差。

根据本实用新型的一些实施例，第一安装孔与限位部14之间设置有密封层。由于第一安装孔的设置需要在壳体11上开孔，影响了燃料电池的密封性，因此为了提高燃料电池的密封性，在第一安装孔与限位部14之间设置密封层。密封层能够填补第一安装孔与限位部14之间的孔隙，从而防止燃料电池内部的流体和固体颗粒泄露以及外界杂质侵入电池内部。

在一些实施例中，密封层构造为密封紧固胶，密封紧固胶一方面对燃料电池有密封作用，另一方面能够提高限位部14与第一安装孔连接的连接强度。

根据本实用新型的一些实施例，如图4-图6所示，第二支撑面132上设置有第二安装孔1322，第二安装孔1322适于与限位部14螺纹配合，壳体11上形成有适于收容限位部14的沉槽112。通过在第二支撑面132上设置第二安装孔1322，第二安装孔1322能够与限位部14螺纹连接，第二支撑面132对限位部14进行限位，防止限位部14错位，提高连接强度。沉槽112可以收容限位部14，提高美观度，避免限位部14的设置导致螺栓头外凸于壳体11。

在一些实施例中，支撑槽1321构造为第二安装孔1322，使至少部分的限位部14嵌入支撑槽1321内并与支撑槽1321的内壁螺纹连接。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，燃料电池组件1还包括密封板16，密封板16设置于壳体11的外表面并封闭沉槽112。由于沉槽112避免了限位部14的设置导致螺栓头外凸于壳体11，因此有利于以壳体11为支撑，在壳体11的外表面布置密封板16，实现对沉槽112的密封。密封板16的设置提高了燃料电池的密封性，防止燃料电池发生泄露。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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。

在本实用新型的描述中，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施5例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描

述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

0尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在

不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种燃料电池组件，其特征在于，包括：

壳体(11)，所述壳体(11)内形成有容纳腔(111)；

堆芯(12)，所述堆芯(12)收容于所述容纳腔(111)内；

支撑部(13)，所述支撑部(13)收容于所述容纳腔(111)内且所述支撑部(13)上形成有第一支撑面(131)和第二支撑面(132)，所述第一支撑面(131)与所述堆芯止抵，所述第二支撑面(132)与至少部分所述容纳腔(111)内壁正对；

限位部(14)，所述限位部(14)与所述壳体(11)配合且至少部分位于所述容纳腔(111)内，所述限位部(14)适于与所述第二支撑面(132)止抵。

2.根据权利要求1所述的燃料电池组件，其特征在于，所述支撑部(13)构造为环绕所述堆芯(12)至少部分外周的一个和/或间隔布置于所述堆芯(12)至少部分外周的多个。

3.根据权利要求2所述的燃料电池组件，其特征在于，每个所述支撑部(13)在所述堆芯(12)的堆叠方向上延伸，所述限位部(14)构造为多个且在所述支撑部(13)的延伸方向上间隔布置。

4.根据权利要求3所述的燃料电池组件，其特征在于，所述第二支撑面(132)形成有多个支撑槽(1321)，所述限位部(14)的至少部分嵌入于所述支撑槽(1321)内。

5.根据权利要求3所述的燃料电池组件，其特征在于，还包括：端板(15)，端板(15)设置于所述堆芯(12)的一端且多个所述限位部(14)分别与所述端板(15)连接。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的燃料电池组件，其特征在于，所述壳体(11)上形成有适于所述限位部(14)穿过的第一安装孔，所述限位部(14)穿过所述第一安装孔且所述限位部(14)的端部与所述第二支撑面(132)止抵。

7.根据权利要求6所述的燃料电池组件，其特征在于，所述第一安装孔的外表面形成有第一螺纹，所述限位部(14)的外表面形成有与所述第一螺纹配合的第二螺纹。

8.根据权利要求7所述的燃料电池组件，其特征在于，所述第一安装孔与所述限位部(14)之间设置有密封层。

9.根据权利要求6所述的燃料电池组件，其特征在于，所述第二支撑面(132)上设置有第二安装孔(1322)，所述第二安装孔(1322)适于与所述限位部(14)螺纹配合，所述壳体(11)上形成有适于收容所述限位部(14)的沉槽(112)。

10.根据权利要求9所述的燃料电池组件，其特征在于，还包括：密封板(16)，所述密封板(16)设置于所述壳体(11)的外表面并封闭所述沉槽(112)。

Images