專利名稱：一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及質(zhì)子交換膜燃料電池堆的制造領(lǐng)域，具體為一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配裝置，見授權(quán)公告日2008年6月4號專利號為200410066321. 8，其包括工作臺、壓力可調(diào)壓緊裝置、定位導(dǎo)桿，工作臺設(shè)有板式臺面，用于支撐壓力可調(diào)壓緊裝置和需裝配與測試的燃料電池堆，壓力可調(diào)壓緊裝置設(shè)在臺面的一端，燃料電池堆設(shè)在臺面的另一端，定位導(dǎo)桿至少設(shè)有兩根，該定位導(dǎo)桿沿軸向垂直穿設(shè)于燃料電池堆的前后端板上，壓力可調(diào)壓緊裝置設(shè)有頂桿，該頂桿推動燃料電池堆的后端板沿軸向向前端板方向做壓緊動作，從汽缸中伸出的頂桿頂住質(zhì)子交換膜燃料電池堆的后壓板，由于頂桿本身有一定的重量，當(dāng)伸出汽缸后，水平頂桿在重力的作用下會微微向下掉， 因此，頂桿并不能完全垂直地作為在后壓板上，這就造成了后壓板上、下受力不均勻，從而造成了整個電池堆各部件的上、下受力不均勻，使得電池堆的性能、穩(wěn)定性降低。此外，現(xiàn)有的質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配裝置的測試裝置為各自分開的兩套獨立裝置，質(zhì)子交換膜燃料電池堆裝配好之后需要將其從裝配裝置上取下，再在測試裝置上進行測試，其工作效率低下，人力成本高。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型提供了一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其使得后壓上、下受力均勻，進而整個電池堆的各部件上、下受力均勻，確保了電池堆的性能、穩(wěn)定性，且該裝置使得裝配和測試的工作效率高、人力成本低。一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其技術(shù)方案是這樣的其包括工作臺、壓力可調(diào)壓緊裝置、定位導(dǎo)桿，所述工作臺設(shè)有板式臺面，壓力可調(diào)壓緊裝置設(shè)在臺面的后端，燃料電池堆設(shè)在臺面的前端，所述定位導(dǎo)桿沿軸向垂直貫穿質(zhì)子交換膜燃料電池堆的前端板、后端板，其中壓力可調(diào)壓緊裝置設(shè)有頂桿，其特征在于所述頂桿連接推板，所述推板下部配合安裝有所述板式臺面的直線導(dǎo)軌，且所述推板的底面支承于所述板式臺面，所述推板驅(qū)動所述后端板，所述定位導(dǎo)桿貫穿所述推板；所述板式臺面的前端端部設(shè)置有前端封板，所述定位導(dǎo)桿貫穿至所述前端封板，所述前端封板的后端面朝向所述前端板的前端面，所述前端封板開有空氣進氣通孔、氫氣進氣通孔、進水通孔、空氣排氣通孔、氫氣排氣通孔、出水通孔，所述空氣進氣通孔、氫氣進氣通孔、進水通孔、空氣排氣通孔、 氫氣排氣通孔、出水通孔對應(yīng)連接所述前端板的各個通孔，所述前端封板的頂面分別開有空氣傳感器通孔、氫氣傳感器通孔、進水傳感器通孔，并各自對應(yīng)連通所述前端封板的空氣進氣通孔、氫氣進氣通孔、進水通孔。其進一步特征在于所述前端封板的下部開有導(dǎo)軌通槽，所述板式臺面的直線導(dǎo)軌外部包裹有防水蓋，所述導(dǎo)軌通槽套于所述防水蓋外壁；所述推板的下部開有導(dǎo)軌孔，所述導(dǎo)軌孔套裝于所述防水蓋外壁；所述質(zhì)子交換膜燃料電池堆的組件支承于所述防水蓋的上端面，所述質(zhì)子交換膜燃料電池堆的組件位于所述定位導(dǎo)桿所形成的空腔內(nèi)；所述壓力可調(diào)節(jié)裝置具體為氣缸，所述氣缸的后部安裝于后端封板，所述氣缸的前部安裝于所述氣缸支承板，所述后端封板、氣缸支承板均支承于所述板式臺面，所述氣缸支承板開有缸頭通孔，所述頂桿穿過所述缸頭通孔連接所述推板；所述推板與所述后端板之間塞裝有墊板；所述前端封板與所述前端板間裝有絕緣板，所述絕緣板上開有導(dǎo)通所述前端封板、前端板的對應(yīng)通孔的連接通孔，所述絕緣板的正、反面均開有密封槽，所述密封槽內(nèi)裝有密封件；所述后端封板、氣缸支承板、推板、前端封板四角開有連接孔，連接桿依次貫穿所述后端封板、氣缸支承板、推板、前端封板的對應(yīng)連接孔，所述連接桿的兩端帶有螺紋，螺帽分別將所述連接桿的兩端緊固于所述后端封板、前端封板；螺絲依次穿過所述導(dǎo)軌、防水蓋后緊固于所述推板的導(dǎo)軌孔上壁；所述前端封板、氣缸支承板、后端封板緊固連接于所述板式臺面。采用本實用新型的結(jié)構(gòu)后，頂桿通過推板將力作用于后端板，由于推板的下部配合安裝有板式臺面的直線導(dǎo)軌，推板的底面支承于板式臺面，推板不會發(fā)生傾斜或下掉，進而使得推板施向后端板的力上、下均勻，進而整個電池堆的各部件上、下受力均勻，確保了電池堆的性能、穩(wěn)定性；此外，裝配完成之后，不需取下已經(jīng)裝配好的質(zhì)子交換膜燃料電池堆，對其施加正常工作參數(shù)，然后通過前端封板上的空氣傳感器通孔、氫氣傳感器通孔、進水傳感器通孔所監(jiān)測到的各項參數(shù)，即可完成對已經(jīng)裝配好的質(zhì)子交換膜燃料電池堆的測試，從而使得該裝置使得裝配和測試的工作效率高、人力成本低。

圖1為本實用新型的立體圖結(jié)構(gòu)示意圖(不包含質(zhì)子交換膜燃料電池堆)；圖2為本實用新型的立體圖結(jié)構(gòu)示意圖(包含質(zhì)子交換膜燃料電池堆)；圖3為本實用新型的前端封板的立體圖結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型直線導(dǎo)軌、防水蓋、推板的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型的絕緣板的主視圖結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，其包括工作臺、壓力可調(diào)壓緊裝置、定位導(dǎo)桿1，工作臺設(shè)有板式臺面2，壓力可調(diào)壓緊裝置設(shè)在板式臺面2的后端，質(zhì)子交換膜燃料電池堆3設(shè)在板式臺面2的前端，定位導(dǎo)桿1沿軸向垂直貫穿質(zhì)子交換膜燃料電池堆3的前端板4、后端板5，其中壓力可調(diào)壓緊裝置設(shè)有頂桿6，頂桿6連接推板7，推板7下部配合安裝有板式臺面2的直線導(dǎo)軌8，且推板7的底面支承于板式臺面2，推板7驅(qū)動后端板5，定位導(dǎo)桿1 貫穿推板7 ；板式臺面2的前端端部設(shè)置有前端封板9，定位導(dǎo)桿1貫穿至前端封板9，前端封板9的后端面朝向前端板4的前端面，前端封板9開有氫氣進氣通孔10、空氣進氣通孔 11、進水通孔12、空氣排氣通孔13、氫氣排氣通孔14、出水通孔15，氫氣進氣通孔10、空氣進氣通孔11、進水通孔12、空氣排氣通孔13、氫氣排氣通孔14、出水通孔15對應(yīng)連接前端板4 的各個通孔，前端封板9的頂面分別開有氫氣傳感器通孔16、空氣傳感器通孔17、進水傳感器通孔18，并各自對應(yīng)連通前端封板9的氫氣進氣通孔10、空氣進氣通孔11、進水通孔12。 前端封板9的下部開有導(dǎo)軌通槽19，板式臺面2的直線導(dǎo)軌8外部包裹有防水蓋20，導(dǎo)軌通槽19套于防水蓋20外壁；推板7的下部開有導(dǎo)軌孔21，導(dǎo)軌孔21套裝于防水蓋20外壁；質(zhì)子交換膜燃料電池堆3的組件支承于防水蓋20的上端面，質(zhì)子交換膜燃料電池堆3 的組件位于定位導(dǎo)桿1所形成的空腔內(nèi)；壓力可調(diào)節(jié)裝置具體為氣缸21，氣缸21的后部安裝于后端封板22，氣缸21的前部安裝于氣缸支承板23，后端封板22、氣缸支承板23均支承于板式臺面2，氣缸支承板23開有缸頭通孔M，頂桿6穿過缸頭通孔M連接推板7 ；推板 7與后端板5之間塞裝有墊板25 ；前端封板9與前端板4間裝有絕緣板四，絕緣板四上開有導(dǎo)通前端封板9、前端板4的對應(yīng)通孔的連接通孔，具體為空氣進氣連接通孔30、氫氣進氣連接通孔31、進水連接通孔32、空氣排氣連接通孔34、氫氣排氣連接通孔33、出水連接通孔35，絕緣板四的正、反面均開有密封槽36，密封槽36內(nèi)裝有密封件(屬于現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu)， 圖中未畫出)；墊板25、絕緣板四均采用絕緣材料；后端封板22、氣缸支承板23、推板7、前端封板9四角均開有連接孔，連接桿沈依次貫穿后端封板22、氣缸支承板23、推板7、前端封板9的對應(yīng)連接孔，連接桿沈的兩端帶有螺紋，螺帽27分別將連接桿沈的兩端緊固于后端封板22、前端封板9 ；螺絲觀依次穿過直線導(dǎo)軌8、防水蓋20后緊固于推板7的導(dǎo)軌孔21上壁；前端封板9、氣缸支承板23、后端封板22緊固連接板式臺面2。其工作原理如下通過定位導(dǎo)桿1依次連接前端封板9、質(zhì)子交換膜燃料電池堆3的前端板4、 后端板5、推板7。將質(zhì)子交換膜燃料電池堆3的其他部件放入的定位導(dǎo)桿1的空腔內(nèi)，兩側(cè)對應(yīng)的定位導(dǎo)桿1之間的距離比質(zhì)子交換膜燃料電池堆的其他部件的寬度略大 0. 02mnT0. 5mm,即，兩側(cè)定位導(dǎo)桿1在裝配時起到外部定位的作用。將墊板25插入推板7 和后端板5之間。開啟氣缸21，從汽缸21伸出頂桿6推動推板7，從而依次推動墊板25、后端板5、 質(zhì)子交換膜燃料電池堆3的其他部件、前端板4，最后壓在絕緣板四上。由于防水蓋20和直線導(dǎo)軌8與推板7緊固連接，因此，當(dāng)推板7向前移動時，置于推板7下面的防水蓋20和直線導(dǎo)軌8被一起帶著滑動，從而可以整體向前推動墊板25和質(zhì)子交換膜燃料電池堆3的各組成部件，這樣完全消除了裝配時質(zhì)子交換膜燃料電池堆3各組成部件的底面所受到的靜摩擦力，從而保證頂桿6壓緊力在部件上下部分配的均勻性，避免了質(zhì)子交換膜燃料電池堆3上半部分壓得較緊，而下半部分壓得較松的缺陷。在壓緊裝配時，防水蓋20和直線導(dǎo)軌8從前端封板9上的導(dǎo)軌通槽19中穿過； 待氣缸21壓力上升到目標(biāo)值時，保持該壓力；之后拔出兩側(cè)所有的定位導(dǎo)桿1，進行測試過程從氫氣進氣管37、空氣進氣管38、進水管39來的氫氣、空氣和冷卻水分別通過前端封板 9的氫氣進氣通孔10、空氣進氣通孔11、進水通孔12經(jīng)由絕緣板四上的各對應(yīng)通孔進入質(zhì)子交換膜燃料電池堆3的各組成部件中；反應(yīng)后的空氣尾氣和氫氣尾氣、吸熱后的冷卻水從質(zhì)子交換膜燃料電池堆3中排出后經(jīng)由絕緣板四、再通過前端封板9的空氣排氣通孔 13、氫氣排氣通孔14、出水通孔15分別排向空氣排氣管40、氫氣排氣管41、出水管42。前端封板9頂面的氫氣傳感器通孔16、空氣傳感器通17、進水傳感器通孔18中裝有各自的傳感器，從而分別監(jiān)測空氣進氣、氫氣進氣和進水的物理狀態(tài)參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其包括工作臺、壓力可調(diào)壓緊裝置、定位導(dǎo)桿，所述工作臺設(shè)有板式臺面，壓力可調(diào)壓緊裝置設(shè)在臺面的后端，燃料電池堆設(shè)在臺面的前端，所述定位導(dǎo)桿沿軸向垂直貫穿質(zhì)子交換膜燃料電池堆的前端板、后端板，其中壓力可調(diào)壓緊裝置設(shè)有頂桿，其特征在于所述頂桿連接推板，所述推板下部配合安裝有所述板式臺面的直線導(dǎo)軌，且所述推板的底面支承于所述板式臺面，所述推板驅(qū)動所述后端板，所述定位導(dǎo)桿貫穿所述推板；所述板式臺面的前端端部設(shè)置有前端封板，所述定位導(dǎo)桿貫穿至所述前端封板，所述前端封板的后端面朝向所述前端板的前端面，所述前端封板開有空氣進氣通孔、氫氣進氣通孔、進水通孔、空氣排氣通孔、氫氣排氣通孔、出水通孔，所述空氣進氣通孔、氫氣進氣通孔、進水通孔、空氣排氣通孔、氫氣排氣通孔、出水通孔對應(yīng)連接所述前端板的各個通孔，所述前端封板的頂面分別開有空氣傳感器通孔、氫氣傳感器通孔、進水傳感器通孔，并各自對應(yīng)連通所述前端封板的空氣進氣通孔、氫氣進氣通孑U 7jcil 孑L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其特征在于所述前端封板的下部開有導(dǎo)軌通槽，所述板式臺面的直線導(dǎo)軌外部包裹有防水蓋，所述導(dǎo)軌通槽套于所述防水蓋外壁；所述推板的下部開有導(dǎo)軌孔，所述導(dǎo)軌孔套裝于所述防水蓋外壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其特征在于所述質(zhì)子交換膜燃料電池堆的組件支承于所述防水蓋的上端面，所述質(zhì)子交換膜燃料電池堆的組件位于所述定位導(dǎo)桿所形成的空腔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其特征在于所述壓力可調(diào)節(jié)裝置具體為氣缸，所述氣缸的后部安裝于后端封板，所述氣缸的前部安裝于所述氣缸支承板，所述后端封板、氣缸支承板均支承于所述板式臺面，所述氣缸支承板開有缸頭通孔，所述頂桿穿過所述缸頭通孔連接所述推板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其特征在于所述推板與所述后端板之間塞裝有墊板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其特征在于所述前端封板與所述前端板間裝有絕緣板，所述絕緣板上開有導(dǎo)通所述前端封板、前端板的對應(yīng)通孔的連接通孔，所述絕緣板的正、反面均開有密封槽，所述密封槽內(nèi)裝有密封件。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其特征在于所述后端封板、氣缸支承板、推板、前端封板四角開有連接孔，連接桿依次貫穿所述后端封板、氣缸支承板、推板、前端封板的對應(yīng)連接孔，所述連接桿的兩端帶有螺紋，螺帽分別將所述連接桿的兩端緊固于所述后端封板、前端封板。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其特征在于螺絲依次穿過所述導(dǎo)軌、防水蓋后緊固于所述推板的導(dǎo)軌孔上壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其特征在于所述前端封板、氣缸支承板、后端封板緊固連接于所述板式臺面。
專利摘要本實用新型提供了一種質(zhì)子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，其使得后壓上、下受力均勻，進而整個電池堆的各部件上、下受力均勻，確保了電池堆的性能、穩(wěn)定性，且該裝置使得裝配和測試的工作效率高、人力成本低。其包括工作臺、壓力可調(diào)壓緊裝置、定位導(dǎo)桿，所述工作臺設(shè)有板式臺面，壓力可調(diào)壓緊裝置設(shè)在臺面的后端，燃料電池堆設(shè)在臺面的前端，所述定位導(dǎo)桿沿軸向垂直貫穿質(zhì)子交換膜燃料電池堆的前端板、后端板，其中壓力可調(diào)壓緊裝置設(shè)有頂桿，其特征在于所述頂桿連接推板，所述推板下部配合安裝有所述板式臺面的直線導(dǎo)軌，且所述推板的底面支承于所述板式臺面，所述推板驅(qū)動所述后端板，所述定位導(dǎo)桿貫穿所述推板；所述板式臺面的前端端部設(shè)置有前端封板。
文檔編號H01M8/04GK201966281SQ20102069014
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者曹廣益, 胡鳴若 申請人:無錫國贏科技有限公司