CN221009000U - 一种燃料电池可调节式紧固装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池可调节式紧固装置，包括燃料电池堆、位于燃料电池堆最外围两端的端板，整体横向压力完全靠端板及螺纹钢紧固承压，一侧所述端板配合螺纹钢开孔处的孔径扩大，并内置紧固单元，所述紧固单元包括内置于开孔底部的连接套和端板的相对内侧表面设有限位座，所述限位座与连接套的轴心线重合，限位座与连接套之间设有紧固座，所述限位座与连接套给予紧固座在轴向上束缚作用。本实用新型在端板处配合紧固单元的设计，弥补了传统的燃料电池堆采用螺栓固定，在电堆的使用随着电堆的热胀冷缩和搬运过程中震动导致螺栓的螺母松动，导致出现后续问题，且装置安装后整体性更好，提高了电堆的组装效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体为一种燃料电池可调节式紧固装置。
背景技术
燃料电池以其能量转换效率高、噪音低、低碳、零排放、使用灵活方便、操作温度低、能量密度高等优点，越来越被人们喜爱和使用。燃料电池主要分为磷酸盐燃料电池(PAFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)等五大类。燃料电池通常需要将多个单体电池通过串联的方式组装成电堆。电堆的内部设计和装配技术决定电堆的性能，决定电堆的输出。
燃料电池电堆主要由膜电极(MEA)、双极板、集电板、端板和紧固螺栓等组成。燃料电池固定领域，传统的固定方式是利用两个外端板多根固定螺杆进行连接固定，这种固定模式对MEA、双极板和端板等加工公差要求较高，增大了电堆的生产成本。传统的电堆紧固采用螺栓固定，在电堆的使用随着电堆的热胀冷缩和搬运过程中震动导致螺栓的螺母松动，轻则电堆的接触电阻增大，导致电堆的性能下降，降低了电堆的寿命，乃至电堆内的氢气泄漏，有可能会发生爆炸现象。
为了解决上述问题，本案由此而生。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种燃料电池可调节式紧固装置，解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种燃料电池可调节式紧固装置，包括燃料电池堆、位于燃料电池堆最外围两端的端板，整体横向压力完全靠端板及螺纹钢紧固承压，一侧所述端板配合螺纹钢开孔处的孔径扩大，并内置紧固单元，所述紧固单元包括内置于开孔底部的连接套和端板的相对内侧表面设有限位座，所述限位座与连接套的轴心线重合，限位座与连接套之间设有紧固座，所述限位座与连接套给予紧固座在轴向上束缚作用，所述螺纹钢置入紧固座时位于底部的紧固座向外膨胀括张至与连接套紧密抵合。
优选的，所述紧固座的径向尺寸中上部大于下部，其上部紧嵌于限位座内侧口径，下部位于连接套内。
优选的，所述紧固座采用可形变材质，其侧向开设有贯通底部的长条槽。
优选的，所述紧固座的外表面和连接套对应位置的内表面分别设置凸环和环槽，凸环和环槽的尺寸相适配。
优选的，所述螺纹钢上开设销孔一，限位座和紧固座上开设有的销孔二，其中螺纹钢置入后销孔一和销孔二的位置相适配，通过卡入销柱的方式将两者填充塞紧。
优选的，另一侧所述端板开设有开孔，螺纹钢贯穿开孔并在外端通过螺母紧固。
优选的，所述顶部的端板和底部的端板开孔处分别设置相同的紧固单元，螺纹钢采用两根相互枢接的杆一和杆二，所述杆一和杆二通过分别置入紧固单元的方式实现对中部燃料电池的固定。
(三)有益效果
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比，具备以下优点：本实用新型一种燃料电池可调节式紧固装置，在端板处配合紧固单元的设计，弥补了传统的燃料电池堆采用螺栓固定，在电堆的使用随着电堆的热胀冷缩和搬运过程中震动导致螺栓的螺母松动，导致出现后续问题，且装置安装后整体性更好，提高了电堆的组装效率。
附图说明
图1为本实用新型示意图；
图2为本实用新型仰视示意图；
图3为本实用新型一侧端板拆解后示意图；
图4为本实用新型中紧固单元连接示意图；
图5为本实用新型中改进后紧固单元连接示意图；
图6为本实用新型改进后示意图。
图中：1、燃料电池堆；2、端板；3、螺纹钢；4、连接套；5、限位座；6、紧固座；7、开孔；8、凸环；9、环槽；10、长条槽；11、销孔一；12、销孔二；13、销柱；14、螺母；15、杆一；16、杆二。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
如图1-4所示：一种燃料电池可调节式紧固装置，包括燃料电池堆1、位于燃料电池堆1最外围两端的端板2，整体横向压力完全靠端板2及螺纹钢3紧固承压。
考虑到传统的螺纹钢3与螺母14连接紧固的方式容易出现松动问题，本方案针对连接处进行改进，以克服该问题。具体的，将端板2配合螺纹钢3开孔7处的孔径扩大，并内置紧固单元以替换螺母14旋紧的方式。
紧固单元包括内置于开孔7底部的连接套4，端板2的相对内侧表面设有限位座5，限位座5与连接套4的轴心线重合，限位座5与连接套4之间设有紧固座6，限位座5与连接套4给予紧固座6在轴向上束缚作用。
其中紧固座6的径向尺寸中上部大于下部，其上部紧嵌于限位座5内侧口径，下部位于连接套4内。紧固座6采用可形变材质，如记忆金属，并在紧固座6的侧向开设有贯通底部的长条槽10，在螺纹钢3置入紧固座6时位于底部的紧固座6向外膨胀括张，扩张至与连接套4紧密抵合实现螺纹钢3底部的紧密限位，避免使用螺纹的方式。
使用时，可将螺纹钢3通过旋转置入的方式，直至螺纹钢3旋入端板2开孔7内壁的底部。另一侧端板2处的螺纹钢3通过螺母14调整压力以及尺寸公差，形成两端的限位。其中螺纹钢3的底部完全限位，基本不会出现螺纹杆转动导致紧固松动的问题。
如附图3-4所示，为保证紧固座6与连接套4紧密连接，分别在紧固座6的外表面和连接套4对应位置的内表面分别设置凸环8和环槽9，使得紧固座6底部膨胀时能够使得两者更好的融为一体。
进一步的，如附图5所示，可在螺纹钢3上开设销孔一11，并对应置入后的限位座5和紧固座6上开设有的销孔二12，通过卡入销柱13的方式实现螺纹钢3的完全定位紧固。
当然，可采用完全脱离顶部螺母14、螺纹的应用方式。如附图6所示，顶部的端板2和底部的端板2开孔7处设置相同的紧固单元，螺纹钢3采用两根相互枢接的杆一15和杆二16，通过分别置入紧固单元的方式实现对中部燃料电池的固定。
端板2处配合紧固单元的设计，弥补了传统的燃料电池堆1采用螺栓固定，在电堆的使用随着电堆的热胀冷缩和搬运过程中震动导致螺栓的螺母14松动，导致出现后续问题。
装置安装后整体性更好，提高了电堆的组装效率，便于电堆的产业化组装。
以上所述依据实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项使用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其保护的范围。
Claims (7)
1.一种燃料电池可调节式紧固装置，包括燃料电池堆、位于燃料电池堆最外围两端的端板，整体横向压力完全靠端板及螺纹钢紧固承压，其特征在于：一侧所述端板配合螺纹钢开孔处的孔径扩大，并内置紧固单元，所述紧固单元包括内置于开孔底部的连接套和端板的相对内侧表面设有限位座，所述限位座与连接套的轴心线重合，限位座与连接套之间设有紧固座，所述限位座与连接套给予紧固座在轴向上束缚作用，所述螺纹钢置入紧固座时位于底部的紧固座向外膨胀括张至与连接套紧密抵合。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池可调节式紧固装置，其特征在于：所述紧固座的径向尺寸中上部大于下部，其上部紧嵌于限位座内侧口径，下部位于连接套内。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池可调节式紧固装置，其特征在于：所述紧固座采用可形变材质，其侧向开设有贯通底部的长条槽。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池可调节式紧固装置，其特征在于：所述紧固座的外表面和连接套对应位置的内表面分别设置凸环和环槽，凸环和环槽的尺寸相适配。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池可调节式紧固装置，其特征在于：所述螺纹钢上开设销孔一，限位座和紧固座上开设有的销孔二，其中螺纹钢置入后销孔一和销孔二的位置相适配，通过卡入销柱的方式将两者填充塞紧。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种燃料电池可调节式紧固装置，其特征在于：另一侧所述端板开设有开孔，螺纹钢贯穿开孔并在外端通过螺母紧固。
7.根据权利要求1所述的一种燃料电池可调节式紧固装置，其特征在于：顶端和底端的所述端板开孔处分别设置有相同的紧固单元，螺纹钢采用两根相互枢接的杆一和杆二，所述杆一和杆二通过分别置入紧固单元的方式实现对中部燃料电池的固定。
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