CN220627873U - 一种燃料电池堆封装结构及工装系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池堆封装结构及工装系统，包括电堆和封装于电堆外部的壳体，壳体顶部具有壳体顶板，所述电堆顶部具有电堆端板，电堆端板具有气体通道和碟簧导柱，电堆端板的气体通道中配合安装有歧管，碟簧导柱上配合安装有碟簧；所述壳体顶板开有歧管孔，歧管孔内安装有与歧管密封配合的橡胶定位筒垫。本实用新型所得到的燃料电池堆封装结构具有封装质量高、封装精度高等优点，提高了碟簧、歧管封装的精确性与一致性，同时有效保护了碟簧、歧管，提高了电堆的密封及保护效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池堆技术领域，尤其涉及一种燃料电池堆封装结构及工装系统。
背景技术
氢燃料电池是一种通过氢氧电化学反应把化学能转化成电能的装置。氢气和氧气作为燃料，没有机械传动，产生的是水，清洁无污染，具有非常大的发展前景。燃料电池系统主要由燃料电池堆(又称电堆)、氢气供给系统、空气供给系统、冷却系统及控制系统组成；而燃料电池系统的电堆是整个系统的核心，在车载燃料电池堆中，除了不同路况导致的晃动、振动之外，还容易受到外部的碰撞(冲击)；为了保护燃料电池堆免受或减小外部载荷对系统电堆的影响，需要将电堆封装在壳体内部。封装结构除了将电堆封装在壳体内外，电堆上的碟簧、歧管容易在封装过程中对不齐导致装配一致性不高(这两个零部件的装配精度对于电堆的装配至关重要)，甚至可能实现封装损坏歧管等缺陷，因为无法保证碟簧及歧管的装配精度，需要研究一种低成本、结构稳定、高装配精度的燃料电池堆结构、封装结构及工装系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决背景技术所指出的技术问题，提供一种燃料电池堆封装结构及工装系统，提高了碟簧、歧管封装的精确性与一致性，同时有效保护了碟簧、歧管。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
一种燃料电池堆封装结构，包括电堆和封装于电堆外部的壳体，壳体顶部具有壳体顶板，所述电堆顶部具有电堆端板，电堆端板具有气体通道和碟簧导柱，电堆端板的气体通道中配合安装有歧管，碟簧导柱上配合安装有碟簧；所述壳体顶板开有歧管孔，歧管孔内安装有与歧管密封配合的橡胶定位筒垫。
为了更好地实现本实用新型燃料电池堆封装结构，所述电堆端板顶部具有三个碟簧导柱和两个气体通道，三个碟簧导柱呈直线间隔设置，两个气体通道位于电堆端板两对角处。
优选地，所述歧管底部具有歧管底座，所述电堆端板上开有若干个螺纹孔，歧管底座贯穿安装有与螺纹孔螺纹定位连接的定位螺钉。
优选地，所述电堆端板顶部开有若干个定位孔；所述电堆端板左侧边开有定位凹槽A，电堆端板前侧边开有若干个定位凹槽B。
优选地，所述壳体顶板上开有若干个压柱穿行孔。
优选地，在壳体封装于电堆外部后，壳体的框架侧面分别安装有侧面板。
一种燃料电池堆封装结构工装系统，包括压机底板、压机压柱、定位工装板组件和燃料电池堆封装结构，燃料电池堆封装结构包括电堆和壳体，壳体为框架结构且顶部具有壳体顶板，所述电堆顶部具有电堆端板，电堆端板具有气体通道和碟簧导柱，电堆端板的气体通道中配合安装有歧管，碟簧导柱上配合安装有碟簧；所述壳体顶板开有歧管孔，歧管孔内安装有与歧管密封配合的橡胶定位筒垫，歧管底部具有歧管底座，所述电堆端板上开有若干个螺纹孔，歧管底座贯穿安装有与螺纹孔螺纹定位连接的定位螺钉；所述电堆端板顶部开有若干个定位孔，电堆端板左侧边开有定位凹槽A，电堆端板前侧边开有若干个定位凹槽B；所述壳体顶板上开有若干个压柱穿行孔；所述压机底板左侧固定有与定位凹槽A相配合的定位靠山，压机底板前侧边固定有与定位凹槽B相配合的定位柱；所述定位工装板组件通过与定位孔配合连接的定位销定位安装于电堆端板顶部，定位工装板组件开有与碟簧配合定位的碟簧定位槽，定位工装板组件开有与歧管配合定位的歧管定位槽；所述压机压柱配合穿过壳体顶板的压柱穿行孔。
优选地，所述定位工装板组件包括定位工装板A和定位工装板B，碟簧定位槽、歧管定位槽对应分别设于定位工装板A、定位工装板B上。
优选地，所述压机压柱底端可拆卸安装有碟簧压盘。
本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本实用新型提供了一种新结构的燃料电池电堆以及配套使用的封装结构、工装系统，所得到的燃料电池堆封装结构具有封装质量高、封装精度高等优点，提高了碟簧、歧管封装的精确性与一致性，同时有效保护了碟簧、歧管，提高了电堆的密封及保护效果。
附图说明
图1为本实用新型燃料电池堆封装结构工装系统的装配示意图；
图2为本实用新型燃料电池堆封装结构的电堆端板布设示意图；
图3为实施例中电堆端板上布设定位工装板A、定位工装板B进行定位装配歧管、碟簧的示意图；
图4为实施例中壳体顶板的结构示意图；
图5为本实用新型燃料电池堆封装结构封装示意图。
其中，附图中的附图标记所对应的名称为：
1一压机底板，2一定位靠山，3一电堆，31一碟簧，32一歧管，33一电堆端板，331一定位凹槽A，332一定位凹槽B，34一气体通道，35一螺纹孔，36一定位孔，37一碟簧导柱，4一壳体，41一橡胶定位筒垫，411一歧管孔，42一压柱穿行孔，43一壳体顶板，5一压机压柱，6一碟簧压盘，7一定位工装板A，8一定位工装板B，9一定位销，10一定位柱。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：
实施例一
如图1所示，一种燃料电池堆封装结构(融合有燃料电池堆与封装结构在封装后的整体)，包括电堆3和封装于电堆3外部的壳体4，壳体4为框架结构且顶部具有壳体顶板43(待封装完毕后，壳体4外侧均安装侧面板或包裹铝塑板)，电堆3顶部具有电堆端板33，电堆端板33具有气体通道34和碟簧导柱37，电堆端板33的气体通道34中密封配合安装有歧管32，碟簧导柱37上配合安装有碟簧31。壳体顶板43开有歧管孔411，如图4所示，歧管孔411内安装有与歧管32密封配合的橡胶定位简垫41，橡胶定位筒垫41起到歧管32弹性密封定位作用，若存在装配偏差及实际工作过程中的振动情况，歧管32外壁可能会碰撞到壳体4，在此处加入橡胶定位筒垫41，可有效防止此处的硬接触，减少碰撞带来的不良后果。
在一些实施例中，如图2所示，电堆端板33顶部具有三个碟簧导柱37和两个气体通道34，三个碟簧导柱37呈直线间隔设置(参见图2，三个碟簧导柱37位于电堆端板33中部位置且呈直线间隔设置)，两个气体通道34位于电堆端板33两对角处(参见图2，两个气体通道34位于电堆端板33左上及右下对角位置处)。
在一些实施例中，如图3所示，歧管32底部具有歧管底座，电堆端板33上开有若干个螺纹孔35，歧管底座贯穿安装有与螺纹孔35螺纹定位连接的定位螺钉，定位螺钉可以有效精确定位安装歧管32，防止歧管32在工作振动时发生位移。
在一些实施例中，如图2所示，电堆端板33顶部开有若干个定位孔36，本实用新型可以配套有用于辅助定位歧管32、碟簧31的定位工装板组件，定位孔36配合安装定位销9并定位定位工装板组件。电堆端板33左侧边开有定位凹槽A331，电堆端板33前侧边开有若干个定位凹槽B332，定位凹槽A331与定位凹槽B332用于在封装时，实现辅助装配定位。
在一些实施例中，壳体顶板43上开有若干个压柱穿行孔42，压柱穿行孔42便于封装用压机的压机压柱5的封装作业。本实用新型在壳体4封装于电堆3外部后，壳体4的框架侧面分别安装有侧面板。
实施例二
如图1、图5所示，一种燃料电池堆封装结构工装系统，包括压机底板1、压机压柱5、定位工装板组件和燃料电池堆封装结构(融合有燃料电池堆与封装结构在封装后的整体)，燃料电池堆封装结构包括电堆3和壳体4，壳体4为框架结构且顶部具有壳体顶板43，电堆3顶部具有电堆端板33，电堆端板33具有气体通道34和碟簧导柱37，电堆端板33的气体通道34中配合安装有歧管32，碟簧导柱37上配合安装有碟簧31。壳体顶板43开有歧管孔411，歧管孔411内安装有与歧管32密封配合的橡胶定位筒垫41，歧管32底部具有歧管底座，电堆端板33上开有若干个螺纹孔35，歧管底座贯穿安装有与螺纹孔35螺纹定位连接的定位螺钉。电堆端板33顶部开有若干个定位孔36，电堆端板33左侧边开有定位凹槽A331，电堆端板33前侧边开有若干个定位凹槽B332。壳体顶板43上开有若干个压柱穿行孔42。
压机底板1左侧固定有与定位凹槽A331相配合的定位靠山2，压机底板1前侧边固定有与定位凹槽B332相配合的定位柱10；定位靠山2与定位柱10起到电堆3整体定位作用。定位工装板组件通过与定位孔36配合连接的定位销9定位安装于电堆端板33顶部，定位工装板组件开有与碟簧31配合定位的碟簧定位槽，定位工装板组件开有与歧管32配合定位的歧管定位槽。压机压柱5配合穿过壳体顶板43的压柱穿行孔42。如图1、图4所示，壳体4为框架结构，壳体4只有壳体顶板43，壳体4的四个侧面均为框架，壳体4底部为没有面板的框架，电堆3底部具有底板，封装完成后，电堆3的底板构成燃料电池堆封装结构的底板，壳体顶板43构成燃料电池堆封装结构的顶板。在封装时，本实用新型配套有压机，压机压柱5、压机底板1为压机的一部分，壳体4向下运动并封装于电堆3外部，压机压柱5实现碟簧31的定位安装，定位工装板组件进行所有碟簧31、所有歧管32的定位(定位工装板组件可以提高封装精度，提高碟簧31与歧管32的封装一致性)，在壳体4下降到一定高度时(一般略高于定位工装板组件)，将定位工装板组件从壳体4框架内取出，然后继续在电堆3外部封装壳体4，当壳体4完全封装于电堆3外部后，在壳体4外侧安装侧面板。
在一些实施例中，定位工装板组件包括定位工装板A7和定位工装板B8，碟簧定位槽、歧管定位槽对应分别设于定位工装板A7、定位工装板B8上。压机压柱5底端可拆卸安装有碟簧压盘6，碟簧压盘6起到弹性保护碟簧31的作用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种燃料电池堆封装结构，其特征在于：包括电堆(3)和封装于电堆(3)外部的壳体(4)，壳体(4)顶部具有壳体顶板(43)，所述电堆(3)顶部具有电堆端板(33)，电堆端板(33)具有气体通道(34)和碟簧导柱(37)，电堆端板(33)的气体通道(34)中配合安装有歧管(32)，碟簧导柱(37)上配合安装有碟簧(31)；所述壳体顶板(43)开有歧管孔(411)，歧管孔(411)内安装有与歧管(32)密封配合的橡胶定位筒垫(41)。
2.按照权利要求1所述的一种燃料电池堆封装结构，其特征在于：所述电堆端板(33)顶部具有三个碟簧导柱(37)和两个气体通道(34)，三个碟簧导柱(37)呈直线间隔设置，两个气体通道(34)位于电堆端板(33)两对角处。
3.按照权利要求1所述的一种燃料电池堆封装结构，其特征在于：所述歧管(32)底部具有歧管底座，所述电堆端板(33)上开有若干个螺纹孔(35)，歧管底座贯穿安装有与螺纹孔(35)螺纹定位连接的定位螺钉。
4.按照权利要求1所述的一种燃料电池堆封装结构，其特征在于：所述电堆端板(33)顶部开有若干个定位孔(36)；所述电堆端板(33)左侧边开有定位凹槽A(331)，电堆端板(33)前侧边开有若干个定位凹槽B(332)。
5.按照权利要求1所述的一种燃料电池堆封装结构，其特征在于：所述壳体顶板(43)上开有若干个压柱穿行孔(42)。
6.按照权利要求1所述的一种燃料电池堆封装结构，其特征在于：在壳体(4)封装于电堆(3)外部后，壳体(4)的框架侧面分别安装有侧面板。
7.一种燃料电池堆封装结构工装系统，其特征在于：包括压机底板(1)、压机压柱(5)、定位工装板组件和燃料电池堆封装结构，燃料电池堆封装结构包括电堆(3)和壳体(4)，壳体(4)为框架结构且顶部具有壳体顶板(43)，所述电堆(3)顶部具有电堆端板(33)，电堆端板(33)具有气体通道(34)和碟簧导柱(37)，电堆端板(33)的气体通道(34)中配合安装有歧管(32)，碟簧导柱(37)上配合安装有碟簧(31)；所述壳体顶板(43)开有歧管孔(411)，歧管孔(411)内安装有与歧管(32)密封配合的橡胶定位筒垫(41)，歧管(32)底部具有歧管底座，所述电堆端板(33)上开有若干个螺纹孔(35)，歧管底座贯穿安装有与螺纹孔(35)螺纹定位连接的定位螺钉；所述电堆端板(33)顶部开有若干个定位孔(36)，电堆端板(33)左侧边开有定位凹槽A(331)，电堆端板(33)前侧边开有若干个定位凹槽B(332)；所述壳体顶板(43)上开有若干个压柱穿行孔(42)；所述压机底板(1)左侧固定有与定位凹槽A(331)相配合的定位靠山(2)，压机底板(1)前侧边固定有与定位凹槽B(332)相配合的定位柱(10)；所述定位工装板组件通过与定位孔(36)配合连接的定位销(9)定位安装于电堆端板(33)顶部，定位工装板组件开有与碟簧(31)配合定位的碟簧定位槽，定位工装板组件开有与歧管(32)配合定位的歧管定位槽；所述压机压柱(5)配合穿过壳体顶板(43)的压柱穿行孔(42)。
8.按照权利要求7所述的一种燃料电池堆封装结构工装系统，其特征在于：所述定位工装板组件包括定位工装板A(7)和定位工装板B(8)，碟簧定位槽、歧管定位槽对应分别设于定位工装板A(7)、定位工装板B(8)上。
9.按照权利要求7所述的一种燃料电池堆封装结构工装系统，其特征在于：所述压机压柱(5)底端可拆卸安装有碟簧压盘(6)。
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