CN85109121A - 装配燃料电池叠架的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于装配燃料电池叠架的方法包括以下步骤：规定数量燃料电池和双极板交替叠置形成许多分叠架；叠置的分叠架排列在底板的支撑底板上，使燃料电池叠架的叠置方向平行于分叠架的中心轴线，在水平直线状态形成整个燃料电池叠架；在燃料电池组件上施加预先确定压缩载荷系紧燃料电池叠架，再使得燃料电池垂直；随后从燃料电池叠架上移去所述支撑底板。在支撑底板上许多燃料电池分叠架两端具有一对侧板，一个压板可滑动地排列在底板上并与驱动装置相连接。

Description

本发明涉及一种装配燃料电池叠架的方法和装置。特别是涉及一种装配包括大量燃料电池的燃料电池叠架的方法和装置。

在一个燃料电池系统中的燃料电池叠架一般包括大量燃料电池和大量的双极板，每个双极板排布在相邻的两个燃料电池之间;以及许多散热板，每个散热板排布在每个各自的燃料电池上冷却燃料电池及其双极板。在这种燃料电池系统中，燃料电池组件重叠的准确性对于燃料电池系统的工作性能和密封性能有很大影响，因此，要求以高准确性叠置燃料电池组件。然而，随着燃料电池系统的输出功率的增加，增加了燃料电池的数量，其数量甚至超过三百，这样，很难以高准确性装配这种燃料电池叠架。

例如，至今为止，燃料电池叠架的装配都是用图6所示的简单夹紧装置安装，该夹紧装置包括底板7和几个垂直于底板7之上的支柱8。在这种方法中，许多燃料2和双极板3相互交替地放置，这样使它们相邻的两边缘与支柱8相接触，由此确定它们的位置，随后，用系杆和拉杆夹紧成为燃料电池叠架1，并且在燃料电池组件上施加预先确定的压缩载荷，在它们之间形成密封。

然而，由于下列原因，这种方法不能用于装配成百的燃料电池的叠架。

1.燃料电池数量的增加引起燃料电池叠架的较大倾斜，这是因为燃料电池组件，如双极板和散热板，有厚度偏差，这样，就难以使燃料电池组件保持在水平状态。

2.叠架的高度较高时，作用在下部组件上的力比作用于上部组件上的力要大，这样，就难以使作用在每个燃料电池上的力均匀，导致燃料电池系统的性能降低。

3.叠置的燃料电池数量越多，叠架的高度越高。这样，工作人员不得不在远离地面的危险高度工作，导致工作过程中的工作效率和安全性降低。

4.还有，在燃料电池叠架的高度较高时，难以夹朵燃料电池叠架以便在燃料电池组件上施加预确定载荷，而且，如果燃料电池叠架变得很高，就难以引导与燃料电池叠架相连的多通管。此外，还不可能检验叠架的装配以确定在工作过程中是否适用。

正因为如此，本发明的一个目的就是提供一种在工作过程中具有高准确性和安全性的燃料电池叠架的装配方法。

本发明的另一个目的就是提供一种用于装配燃料电池叠架的装置。

根据本发明，一种用于装配燃料电池叠架的方法包括以下步骤：规定数量燃料电池和双极板交替叠置形成许多分叠架，叠置的分叠架排列在底板上使之平行于燃料电池叠架叠朵方向，叠架的中心轴线呈水平直线，形成整个燃料电池叠架;在燃料电池组件上施加预先确定压缩载荷夹紧燃料电池叠架;并使燃料电池垂直;随后，从燃料电池叠架上移去所述支撑底板。

根据本发明，这种方法用一种组装燃料电池叠架的装置即可实施，该装置包括：一个v-型支撑底板，在该底板上排列着许多燃料电池分叠架;固定在底板两端上的一对侧板，可滑动地排列在底板上的一个压板和用于在平行于燃料电池叠架叠置方向横向驱动上述压板的装置。

结合下列附图说明，本发明将变得更为清楚。

图1是根据本发明的分叠架的透视图。

图2是用在本发明方法中的分叠架固定装置的透视图。

图3是显示了用在本发明工艺中的燃料电池叠架的组装装置的透视图。

图4是根据本发明的一个完整的燃料电池叠架的透视图。

图5是沿图3中直线A-A的剖面图。

图6是显示了先有技术的燃料电池叠架装配工艺的透视图。

参照图4，燃料电池叠架1包括：许多燃料电池2;许多双极板3，每个双极板3排列于两种相邻燃料电池2之间;散热板4排列于每个燃料电池2上，和系紧燃料电池叠架并在燃料电池组件上施加预先确定载荷的装置。这种系紧燃料电池的装置包括一对十字交叉的系杆10a，10b和拉杆11。

根据本发明，燃料电池叠架1以下列方法装配。在这个实施例中，燃料电池叠架包括三百个燃料电池作为实例表示的装配次序。燃料电池叠架1分成十组，每组包括三十个燃料电池。每组中的燃料电池2与双极板3交替地排列在一起形成分叠架14。然后，用预先限定压缩载荷装置系紧分叠架14，该预压缩载荷装置包括系杆12和拉杆13，如图1所示。一个散热板4分成两个构件4a和4b，分别地布置在分叠架14的顶部和底部。一对预限定端板9排列在构件4a和4b上。分叠架14也可用图6中所示普通夹紧装置构成，因为如果燃料电池数量少的话，这是没有问题的。每个分叠架14都要经过放电试验，检查一下其装配，看看是否适用。如果不需要进行分叠架的放电检验，省略预先限定压缩载荷步骤。放电试验之后，分叠架14系在置于其侧面与其面对的一对角状固定构件15的侧面上，并拧紧螺栓柱16上的螺母17，如图2所示，使燃料电池组件在装配过程中不会错位。然后，把系杆12和预先限定端板9从分叠架14上移去。如果燃料电池组件诸如燃料电池2和双极板3由粘结剂或任何外部连接装置组装就不需要应用上述角状固定装置15，因为分叠架具有结构整体性。

分叠架14用一个分叠架排列装置18叠置形成整个燃料电池叠架1。装置18包括一个V-型支撑底板20;一对用螺栓23固定在底板20的端部的侧板21和22，一个可滑动地置于底板20之上并且由螺杆26连接手柄25的压板24，螺杆26与位于侧板22上的螺纹孔连接，如图3所示。支撑底板20可由侧板21和22之间延伸的两对立柱20a构成，间隔加强板20b固定在每对的两个立柱上。在这种情况下，两对立柱20a是这样排列的：每对上的两个立柱组成的纵轴向平面与另一对上的两个立柱组成的纵轴向平面成直角。支撑底板20也可由两个排列的平板（未表示出）构成，在两立柱之间形成v-型空间。压板24可由液压缸或带有减速齿轮装置的电动机驱动。

整个燃料电池叠架1由下列方法装配。一个交叉的系杆10a和一个端板5a依次置于支撑底板20之上，因此，分叠架14在支撑板20之上排成一长串，则分叠架的中心轴线与其叠置方向平行，水平成直线。一个由导电材料制成的密封构件排列于相邻分叠架之间，在冷却构件4的元件4a和4b之间形成密封。在装配作业时，旋转手柄25压紧分叠架14使压板24来回运动于几个补充的下分叠架之间。当规定数量（在本实施方案中是10）的分叠架排成一长串且压板24返回到接近侧板22的原始状态后，端板5a和一个交叉系杆10a依次地置于支撑底板20之上，因此应用系杆10a和10b以及拉杆11把燃料电池叠架1系紧并施加预先确定的压缩负载。

因此，燃料电池叠架1电装置18垂直地安置到一起，接着，装置18和固定构件15依次从叠架1上移走，把多通管安置在燃料电池各个侧面上。在用系杆10a，10b和拉杆11系紧燃料电池叠架之后并且在垂直构制燃料电池叠架之前叠架1上部的每对固定构件15可由放松螺栓16和螺母17面从燃料电池叠架上卸下，在这种情况下，多通管可安装在水平地旋转在支撑底板20上的燃料电池叠架的两个相邻侧面上部。

根据本发明，燃料电池以分叠架方式预先限定安装，这样当它以水平状态旋转时，在横截方向重叠形成完整的燃料电池叠架并由系杆和拉杆系紧。因此，改行叠置的准确性和操作工作是可能的，也可以防止工作人员高空作业的危险性，以此改进操作的安全性是可能的。所以，本发明可以使甚至电池数量超过三百个以上的燃料电池叠架其装配具有高效安全的操作成为可能。

Claims (5)

1、一种用于装配燃料电池叠架的方法，其特征包括以下步骤：规定数量燃料电池和双极板交替叠置形成许多分叠架，叠置的分叠架排列在底板的支撑底板之上，使燃料电池叠架的叠置方向平行于分叠架的中心轴线，在水平直线状态形成整个燃料电池叠架，在燃料电池组件上施加预先确定压缩载荷，系紧燃料电池叠架，再使得燃料电池叠架垂直，随后丛燃料电池叠架上移去所述支撑底板。

2、根据权利要求1的方法，其中，一对角状固定构件系于分叠架之上，随后置于支撑底板之上。

3、根据权利要求2的方法，其中，在压缩载荷施加于燃料电池叠架之上以后，角状固定构件移走。

4、根据权利要求2的方法，其中，在燃料电池叠架垂直构成后，角状固定构件移走。

5、一种用于装配燃料电池叠架的装置包括：一个v-型支撑底板在该支撑底板上排列着许多燃料电池分叠架，一对侧板固定在底板的两端，一个压板可滑动地安置在底板上和一个用于驱动所述横置的压板沿平行于燃料电池重叠方向运动的装置。

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