CN219677293U - 一种电堆装配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电堆装配装置，所述电堆装配装置用于将燃料电池移动至电堆上，所述燃料电池上形成有两个相对设置的冷却水过孔，所述电堆装配装置包括底座和提手装置；所述底座上形成有限位区域，所述限位区域用于堆叠所述燃料电池，所述底座上形成有与两个所述冷却水过孔对应的限位部；所述提手装置包括主体杆和两个限位杆，两个所述限位杆的一端与所述主体杆连接，另外一端形成有夹持部，两个所述夹持部用于与两个所述冷却水过孔卡接配合，以使得所述燃料电池能够被所述提手装置夹持，将所述燃料电池从所述底座上移动至所述电堆上。本实用新型旨在解决现有电堆组装缺少专用工具导致准确性不高、误差较大、效率较低的问题。

Description

一种电堆装配装置

技术领域

本实用新型涉及电池堆技术领域，具体涉及一种电堆装配装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池电堆由多片双极板和膜电极重复堆叠形成多个单电池并联的内部结构组成。目前市场上较为主流的双极板有石墨双极板、金属双极板两种。其中，石墨双极板由于具有较高的化学稳定性、热稳定性、耐腐蚀性、低密度、综合成本较低等优点，在电堆中使用广泛；但由于石墨本身性质(多孔、脆性材料、强度较低)，石墨极板在加工制造时对工艺具有较高要求，否则易导致极板孔隙率高、密封性差；石墨阳极板和阴极板通过点胶等工艺制成双极板，点胶必须均匀，否则会出现密封性差的问题；电堆装配过程中，需要保证平面度和压装力均匀，否则双极板压裂后会导致燃料泄漏、冷却液泄漏，造成安全隐患。目前市场上常见的电堆组装是一片一片地进行堆叠，缺少专用工具，准确性不高、误差较大、效率较低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电堆装配装置，旨在解决现有电堆组装缺少专用工具导致准确性不高、误差较大、效率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种电堆装配装置，所述电堆装配装置用于将燃料电池移动至电堆上，所述燃料电池上形成有两个相对设置的冷却水过孔，所述电堆装配装置包括：

底座，所述底座上形成有限位区域，所述限位区域用于堆叠所述燃料电池，所述底座上形成有与两个所述冷却水过孔对应的限位部；以及，

提手装置，包括主体杆和两个限位杆，两个所述限位杆的一端与所述主体杆连接，另外一端形成有夹持部，两个所述夹持部用于与两个所述冷却水过孔卡接配合，以使得所述燃料电池能够被所述提手装置夹持，将所述燃料电池从所述底座上移动至所述电堆上。

可选地，所述夹持部包括所述限位杆远离所述主体杆的端部。

可选地，各所述限位杆上还设有夹持机构，所述夹持机构用以在所述夹持部与所述冷却水过孔卡接配合，将所述燃料电池定位在所述提手装置上。

可选地，各所述限位杆内形成有通道；

各所述夹持机构包括：

连接杆，套设在所述通道内，所述连接杆远离所述主体杆的一端延伸出所述通道翻折形成限位块，所述限位块用于卡接所述冷却水过孔的底壁；

驱动装置，设于所述连接杆靠近所述主体杆的一端，用于驱使所述限位块活动。

可选地，所述限位杆靠近所述主体杆的一端形成有过孔；

所述驱动装置包括：

驱动手柄，穿过所述过孔与所述连接杆连接，用于驱使所述连接杆活动；

压缩弹簧，一端与所述连接杆连接，另外一端连接在所述通道的侧壁上，用于驱使所述限位块与所述冷却水过孔的底壁抵接。

可选地，各所述限位部包括限位槽和支撑杆，所述限位杆可拆卸地安装在所述限位槽内；

其中，在所述底座上叠加所述燃料电池时，所述支撑杆固定在所述限位槽内，用以与所述冷却水过孔卡接配合。

可选地，两个所述限位槽相互背离的侧壁贯穿设置。

可选地，所述冷却水过孔的两侧还设有两个气体通道；

各所述限位杆的两侧还设有两个辅助夹持杆，两个所述辅助夹持杆与两个所述气体通道对应卡接配合。

可选地，所述主体杆的上端设有提手，所述提手用以供持握。

可选地，所述底座上与各所述限位部相邻的一侧边还形成有限位筋，各所述限位筋和各所述限位部围合成所述限位区域。

本实用新型所提供的电池堆装配装置结构简单，能够准确无误地将燃料电池进行堆叠，且堆叠效率高，堆叠过程中，不会出现燃料电池偏移现象，具体地，在堆叠之前，所述燃料电池先堆叠在所述底座，所述底座上形成有限位区域，通过所述限位区域对所述燃料电池进行限制，以使得燃料电池的边缘对齐，随后，操作工采用所述提手装置对所述底座上的燃料电池进行转移，将燃料电池转移到电堆上，进行叠设，在转移的过程中，由于两个所述限位杆与与所述冷却水过孔的配合，使得所述燃料电池在转移的过程中不会发生偏移，确保电堆的质量，同时还能够确保转移效率。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的电堆装配装置的一实施例的结构示意图；

图2为图1中底座的结构示意图；

图3为本实用新型提供的电堆的一实施例的结构示意图；

图4为图1中夹持结构的一实施例的剖视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	电堆装配装置	23	夹持机构
1	底座	231	连接杆
				11	限位区域	232	驱动手柄
12	限位槽	233	压缩弹簧
				13	支撑杆	234	辅助夹持杆
2	提手装置	200	燃料电池
				21	主体杆	10	膜电极
211	提手	20	双极板
				22	限位杆	30	冷却水过孔
221	夹持部	40	气体通道
				222	通道	300	电堆

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

质子交换膜燃料电池电堆由多片双极板和膜电极重复堆叠形成多个单电池并联的内部结构组成。目前市场上较为主流的双极板有石墨双极板、金属双极板两种。其中，石墨双极板由于具有较高的化学稳定性、热稳定性、耐腐蚀性、低密度、综合成本较低等优点，在电堆中使用广泛；但由于石墨本身性质(多孔、脆性材料、强度较低)，石墨极板在加工制造时对工艺具有较高要求，否则易导致极板孔隙率高、密封性差；石墨阳极板和阴极板通过点胶等工艺制成双极板，点胶必须均匀，否则会出现密封性差的问题；电堆装配过程中，需要保证平面度和压装力均匀，否则双极板压裂后会导致燃料泄漏、冷却液泄漏，造成安全隐患。目前市场上常见的电堆组装是一片一片地进行堆叠，缺少专用工具，准确性不高、误差较大、效率较低。

鉴于此，本实用新型提供一种电堆装配装置，图1至图4为本实用新型提供的、电堆装配装置一实施例，其结构简单，使用方便，且不会导致燃料电池堆叠错位，能够提高堆叠，以下结合具体的附图主要对所述电堆3装配装置进行说明。

请参阅图1和图2，本实用新型提出了一种电堆装配装置100，所述电堆装配装置100用于将燃料电池200移动至电堆300上，所述燃料电池200上形成有两个相对设置的冷却水过孔30，所述电堆装配装置100包括底座1和提手装置2，所述底座1上形成有限位区域11，所述限位区域11用于堆叠所述燃料电池200，所述底座1上形成有与两个所述冷却水过孔30对应的限位部；所述提手装置2包括主体杆21和两个限位杆22，两个所述限位杆22的一端与所述主体杆21连接，另外一端形成有夹持部221，两个所述夹持部221用于与两个所述冷却水过孔30卡接配合，以使得所述燃料电池200能够被所述提手装置2夹持，将所述燃料电池200从所述底座1上移动至所述电堆300上。

本实用新型所提供的电池堆装配装置结构简单，能够准确无误地将燃料电池200进行堆叠，且堆叠效率高，堆叠过程中，不会出现燃料电池200偏移现象，具体地，在堆叠之前，所述燃料电池200先堆叠在所述底座1，所述底座1上形成有限位区域11，通过所述限位区域11对所述燃料电池200进行限制，以使得燃料电池200的边缘对齐，随后，操作工采用所述提手装置2对所述底座1上的燃料电池200进行转移，将燃料电池200转移到电堆300上，进行叠设，在转移的过程中，由于两个所述限位杆22与与所述冷却水过孔30的配合，使得所述燃料电池200在转移的过程中不会发生偏移，确保电堆300的质量，同时还能够确保转移效率。

需要说明的是，在本实施例中，请参阅图2和图3，所述燃料电池200包括双极板20、膜电极10等组件，而本实用新型所提供的电堆装配装置100是用于将双极板20和膜电极10同时转移到电堆300上，电堆300装配过程中，需要保证平面度和压装力均匀，否则双极板20压裂后会导致燃料泄漏、冷却液泄漏，造成安全隐患。为保证燃料电池200的安全性和绝缘性，来料检测必须检查双极板20密封性；电堆300装配完成后，首先就要进行气密性测试，检查是否存在漏水、漏气现象，若存在则必须排查完漏水、漏气问题才能再次进行装堆；因此，对双极板20进行检漏并判断泄漏位置是电堆300生产过程中一项必不可少的环节，而导致上述安全隐患的一个原因是因为在装配的过程中，所述燃料电池200的双极板20和膜电极10发生了便宜，故此，本申请中通过采用提手装置2进行装配，在整个装配过程中，保证所述燃料电池200的膜电极10和双极板20保持相对固定，从而避免出现安全隐患。

请继续参阅图1和图2，在本实施例中，所述夹持部221包括所述限位杆22远离所述主体杆21的端部。在实际使用时，直接将所述限位杆22插入所述冷却水过孔30中即可，如此设置。

为了避免在转移的过程中，所述燃料电池200脱离所述限位杆22，在本实施例中，各所述限位杆22上还设有夹持机构23，所述夹持机构23用以在所述夹持部221与所述冷却水过孔30卡接配合，将所述燃料电池200定位在所述提手装置2上。具体地，在实际操作时，所述限位杆22上设有夹持机构23，当所述限位杆22插入所述冷却水过孔30中时，操作工可以凭借夹持机构23，夹持在位于下端的所述燃料电池200的底部，避免所述燃料电池200脱离所述限位杆22。

进一步地，请参阅图1和图4，各所述限位杆22内形成有通道222；各所述夹持机构23包括连接杆231和驱动装置；所述连接杆231套设在所述通道222内，所述连接杆231远离所述主体杆21的一端延伸出所述通道222翻折形成限位块，所述限位块用于卡接所述冷却水过孔30的底壁；所述驱动装置设于所述连接杆231靠近所述主体杆21的一端，用于驱使所述限位块活动。为了便于描述，定义所述底座1具有相对设置的左端和右端，对应的所述提手装置2具有相对设置的左端和右端，两个所述限位杆22分别为左侧限位杆22和右侧限位杆22；位于左端的夹持机构23包括左侧连接杆231和左侧驱动装置，位于右侧的夹持机构23包括右侧连接杆231和右侧驱动装置，对应的，两个限位块分别为左侧限位块和右侧限位块；具体地，在本实施例中，在初始状态时，所述左侧限位块紧贴着所述左侧限位杆22的左侧侧壁，所述右侧限位块紧贴着所述右侧限位杆22的右侧侧壁，当所述左侧限位杆22和所述右侧限位杆22与对应的冷却水过孔30卡接时，所述左侧驱动装置驱使所述左侧连接杆231往中间活动，所述右侧驱动装置驱使所述右侧连接杆231往中间活动，从而使得所述左侧限位块和所述右侧限位块位于中间位置，当所述左侧限位杆22和所述右侧限位杆22分别位于对应的冷却水过孔30中时，所述驱动装置松开对所述限位块的驱动力，此时，所述限位块恢复至初始状态，卡接在所述燃料电池200的底部，从而将所述燃料电池200固定在所述限位杆22上，又由于限位杆22的限位作用，使得所述燃料电池200不会发生偏移，从而确保转移过程的稳定性。

请参阅图1和图4，所述限位杆22靠近所述主体杆21的一端形成有过孔；所述驱动装置包括驱动手柄232和压缩弹簧233；所述驱动手柄232穿过所述过孔与所述连接杆231连接，用于驱使所述连接杆231活动；所述压缩弹簧233一端与所述连接杆231连接，另外一端连接在所述通道222的侧壁上，用于驱使所述限位块与所述冷却水过孔30的底壁抵接。在本实施例中，以左侧结构为例，当所述提手装置2夹持前，操作工按压所述驱动手柄232，所述驱动手柄232压缩所述压缩弹簧233，驱使所述左侧连接杆231往右侧移动，从而使得所述左侧限位杆22能够卡接至所述冷却水过孔30中，随后，操作工松开所述驱动手柄232，使得所述左侧限位块卡接在所述燃料电池200的底部，当将所述燃料电池200移动至电堆300上时，操作工再次按压所述驱动手柄232，使得所述左侧限位块松开对所述燃料电池200的卡接，使得所述燃料电池200顺利堆积。

在本实施例中，各所述限位部包括限位槽12和支撑杆13，所述支撑杆13可拆卸地安装在所述限位槽12内；其中，在所述底座1上叠加所述燃料电池200时，所述支撑杆13固定在所述限位槽12内，用以与所述冷却水过孔30卡接配合。在转移之前，需要现将所述燃料电池200堆叠在所述底座1上，因此，在堆叠时，现将支撑杆13插入所述限位槽12内，在堆叠的过程中，将所述燃料电池200的两个冷却过道对准所述支撑杆13，从而确保每一个所述燃料电池200均能够正确的落入限位区域11内，当堆叠完毕后，再将支撑杆13取出，从而使得所述限位杆22能够插入所述冷却水过孔30中。

为了避免所述限位槽12对所述限位块的影响，在本实施例中，两个所述限位槽12相互背离的侧壁贯穿设置。如此一来即可顺利转移所述燃料电池200。

在本实施例中，为了保证转移过程的稳定性，所述冷却水过孔30的两侧还设有两个气体通道40；各所述限位杆22的两侧还设有两个辅助夹持杆234，两个所述辅助夹持杆234与两个所述气体通道40对应卡接配合。通过所述辅助夹持杆234和所述连接杆231的配合，将所述燃料电池200稳固的规定在所述提手装置2上，确保转移过程的稳定性。

进一步地，在一实施例中，所述主体杆21的上端设有提手，所述提手用以供持握。

需要说明的是，为了避免在转移的过程中，为了避免所述底座1上的燃料电池200移动，所述底座1上与各所述限位部相邻的一侧边还形成有限位筋，各所述限位筋和各所述限位部围合成所述限位区域11。如此一来，所述限位筋将所述燃料电池200围合在限位区域11内，由于所述限位筋的限制作用，避免了因误碰等原因，导致所述燃料电池200发生偏移。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电堆装配装置，其特征在于，所述电堆装配装置用于将燃料电池移动至电堆上，所述燃料电池上形成有两个相对设置的冷却水过孔，所述电堆装配装置包括：

底座，所述底座上形成有限位区域，所述限位区域用于堆叠所述燃料电池，所述底座上形成有与两个所述冷却水过孔对应的限位部；以及，

提手装置，包括主体杆和两个限位杆，两个所述限位杆的一端与所述主体杆连接，另外一端形成有夹持部，两个所述夹持部用于与两个所述冷却水过孔卡接配合，以使得所述燃料电池能够被所述提手装置夹持，将所述燃料电池从所述底座上移动至所述电堆上。

2.如权利要求1所述的电堆装配装置，其特征在于，所述夹持部包括所述限位杆远离所述主体杆的端部。

3.如权利要求1所述的电堆装配装置，其特征在于，各所述限位杆上还设有夹持机构，所述夹持机构用以在所述夹持部与所述冷却水过孔卡接配合，将所述燃料电池定位在所述提手装置上。

4.如权利要求3所述的电堆装配装置，其特征在于，各所述限位杆内形成有通道；

各所述夹持机构包括：

连接杆，套设在所述通道内，所述连接杆远离所述主体杆的一端延伸出所述通道翻折形成限位块，所述限位块用于卡接所述冷却水过孔的底壁；

驱动装置，设于所述连接杆靠近所述主体杆的一端，用于驱使所述限位块活动。

5.如权利要求4所述的电堆装配装置，其特征在于，所述限位杆靠近所述主体杆的一端形成有过孔；

所述驱动装置包括：

驱动手柄，穿过所述过孔与所述连接杆连接，用于驱使所述连接杆活动；

压缩弹簧，一端与所述连接杆连接，另外一端连接在所述通道的侧壁上，用于驱使所述限位块与所述冷却水过孔的底壁抵接。

6.如权利要求1所述的电堆装配装置，其特征在于，各所述限位部包括限位槽和支撑杆，所述限位杆可拆卸地安装在所述限位槽内；

其中，在所述底座上叠加所述燃料电池时，所述支撑杆固定在所述限位槽内，用以与所述冷却水过孔卡接配合。

7.如权利要求6所述的电堆装配装置，其特征在于，两个所述限位槽相互背离的侧壁贯穿设置。

8.如权利要求1所述的电堆装配装置，其特征在于，所述冷却水过孔的两侧还设有两个气体通道；

各所述限位杆的两侧还设有两个辅助夹持杆，两个所述辅助夹持杆与两个所述气体通道对应卡接配合。

9.如权利要求1所述的电堆装配装置，其特征在于，所述主体杆的上端设有提手，所述提手用以供持握。

10.如权利要求1所述的电堆装配装置，其特征在于，所述底座上与各所述限位部相邻的一侧边还形成有限位筋，各所述限位筋和各所述限位部围合成所述限位区域。