本發(fā)明屬于燃料電池，具體涉及一種定尺寸安裝的燃料電池電堆及安裝方法。

背景技術(shù)：

1、燃料電池電堆的定尺寸裝配對于電堆的一致性以及批量生產(chǎn)有著非常重要的作用，但是目前行業(yè)上的燃料電池電堆在開發(fā)在開發(fā)中由于極板、膜電極以及密封件等尺寸不穩(wěn)定導(dǎo)致在做定尺寸裝配時，電堆經(jīng)常會出現(xiàn)由于整體尺寸偏大或偏小導(dǎo)致堆芯的拉緊裝置過短/過長而無法裝配，一般情況下100kw的電堆需要大概250個單電池(cell，也就是燃料電池單電堆)，當一個單電池的尺寸偏離0.01mm，250個單電池下來的總偏差就會達到25mm，這也導(dǎo)致定裝配工藝無法實施或只能寄期望于零部件尺寸穩(wěn)定后實施。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，也有對燃料電池單電堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計為可調(diào)節(jié)的，比如，授權(quán)公告號為cn221596503u的實用新型公開了一種可調(diào)節(jié)的燃料電池電堆封裝結(jié)構(gòu)，包括：第一金屬板、第二金屬板、多個連桿、多個固定螺栓、多個調(diào)節(jié)螺母和多個緊固螺栓；第一金屬板與第二金屬板之間以預(yù)設(shè)的第一間距相對設(shè)置，第一金屬板與第二金屬板之間垂直設(shè)有多個連桿，且第一金屬板、第二金屬板和多個連桿之間形成用于安裝多組雙極板與膜電極組成的電芯的安裝腔，緊固螺栓依次穿過第二金屬板、調(diào)節(jié)螺母和每個連桿上的第一螺紋孔進行緊固。

3、再比如，授權(quán)公告號為cn220021183u的實用新型公開了一種燃料電池電堆固定機構(gòu)及燃料電池電堆，所述燃料電池電堆固定機構(gòu)用于將燃料電池電堆固定在封裝箱內(nèi)，燃料電池電堆的一端設(shè)有蓋板，其包括固定條，所述固定條的一端固定連接在所述蓋板上，所述固定條的另一端可調(diào)節(jié)地連接在所述封裝箱的內(nèi)壁。本實用新型提供的燃料電池電堆固定機構(gòu)及燃料電池電堆，既通過將固定條的一端固定連接在蓋板上，將固定條的另一端可調(diào)節(jié)地連接在所述封裝箱的內(nèi)壁，當燃料電池電堆尺寸或封裝箱內(nèi)部空間尺寸出現(xiàn)誤差時，只需調(diào)節(jié)固定條與封裝箱的連接位置即可實現(xiàn)燃料電池電堆在封裝箱內(nèi)的有效固定，避免了生產(chǎn)誤差對固定的影響。

4、然而，上述兩個現(xiàn)有技術(shù)中，燃料電池電堆的尺寸可以在出現(xiàn)誤差時進行調(diào)節(jié)，以確保堆疊壓力或者用于與外部的封裝箱的固定，但是調(diào)節(jié)后整個燃料電池單電堆的尺寸也發(fā)生了變化，也就是說，上述兩個現(xiàn)有技術(shù)中均沒有解決大量單電堆組裝成電堆時，燃料電池電堆的定尺寸裝配的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種定尺寸安裝的燃料電池電堆及安裝方法，在保持燃料電池單電堆裝配尺寸保持一致的情況下，來解決電堆中部件尺寸不穩(wěn)定所產(chǎn)生誤差引起的在電堆裝配壓力一致的情況下，電堆整體尺寸偏差問題。

2、一種定尺寸安裝的燃料電池電堆，包括前端板、后端板，以及夾持固定在前端板和后端板之間的若干電池單元，所述前端板與后端板之間通過長度固定的固定桿進行固定連接，所述后端板的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于壓緊電池單元的壓板，

3、所述后端板與壓板之間設(shè)有第一容納槽，第一容納槽內(nèi)設(shè)有浮動圓盤，所述后端板上設(shè)有連通所述第一容納槽的螺孔，所述螺孔內(nèi)設(shè)有與所述螺孔螺紋配合、用于壓緊所述浮動圓盤的螺柱；

4、安裝時，通過調(diào)節(jié)所述螺柱的位置在不改變后端板與前端板間距的情況下調(diào)節(jié)各電池單元的裝配壓力。

5、優(yōu)選的，所述壓板在第一容納槽正對的位置設(shè)有第二容納槽，所述第二容納槽中設(shè)有壓簧，所述浮動圓盤通過擠壓所述壓簧間接向所述壓板提供壓力。

6、更優(yōu)選的，所述壓簧為碟簧。

7、更優(yōu)選的，所述第一容納槽設(shè)于所述后端板上。

8、進一步優(yōu)選的，所述壓板在所述第二容納槽環(huán)繞的中間區(qū)域設(shè)有定位柱，所述浮動圓盤上對應(yīng)設(shè)有供所述定位柱一端伸入的定位孔。

9、進一步優(yōu)選的，所述壓板在所述第二容納槽環(huán)繞的中間區(qū)域設(shè)有螺紋安裝孔，所述定位柱為一端與所述螺紋安裝孔配合的平端緊定螺釘，所述平端緊定螺釘突出于所述螺紋安裝孔的部分作為所述定位柱。

10、進一步優(yōu)選的，所述壓板在所述第二容納槽環(huán)繞的中間區(qū)域向所述后端板一側(cè)凸起形成凸臺，所述定位柱設(shè)于所述凸臺中間，所述浮動圓盤上設(shè)有與所述凸臺配合的定位槽，所述定位孔設(shè)于所述定位槽內(nèi)。

11、優(yōu)選的，所述浮動圓盤朝向所述后端板的一側(cè)設(shè)有伸入到所述螺孔中的定位部，所述螺柱擠壓所述定位部。

12、更優(yōu)選的，所述螺柱為具有軸向通孔的空心螺柱，

13、安裝時，壓機的壓柱穿過所述空心螺柱的軸向通孔作用在所述定位部上。

14、本發(fā)明還提供了所述定尺寸安裝的燃料電池電堆的安裝方法，將各結(jié)構(gòu)安裝后，前端板和后端板之間的間距固定，通過調(diào)節(jié)所述螺柱的位置在不改變后端板與前端板間距的情況下調(diào)節(jié)各電池單元的裝配壓力。

15、優(yōu)選裝配壓力為32～38kn。

16、本發(fā)明定尺寸安裝的燃料電池電堆在安裝時，通過調(diào)節(jié)所述螺柱的位置在不改變后端板與前端板間距的情況下調(diào)節(jié)各電池單元的裝配壓力，可以解決在極板、膜電極、密封膠線(極板、膜電極、密封膠線均為電池單元中的結(jié)構(gòu))尺寸不穩(wěn)定的狀態(tài)下，可實現(xiàn)電堆的定尺寸安裝，且可調(diào)節(jié)的尺寸可以人為設(shè)計。這種可調(diào)節(jié)設(shè)計同時可以滿足不同電池單元片數(shù)的電堆裝配；也可以滿足電堆批量化生產(chǎn)需求?？梢詼p少設(shè)計人員因為尺寸不穩(wěn)定導(dǎo)致的來回變更設(shè)計的設(shè)計次數(shù)，同時也可以規(guī)避多次變更導(dǎo)致的潛在設(shè)計風(fēng)險。

技術(shù)特征：

1.一種定尺寸安裝的燃料電池電堆，包括前端板、后端板，以及夾持固定在前端板和后端板之間的若干電池單元，其特征在于，所述前端板與后端板之間通過長度固定的固定桿進行固定連接，所述后端板的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于壓緊電池單元的壓板，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述定尺寸安裝的燃料電池電堆，其特征在于，所述壓板在第一容納槽正對的位置設(shè)有第二容納槽，所述第二容納槽中設(shè)有壓簧，所述浮動圓盤通過擠壓所述壓簧間接向所述壓板提供壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述定尺寸安裝的燃料電池電堆，其特征在于，所述壓簧為碟簧。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述定尺寸安裝的燃料電池電堆，其特征在于，所述第一容納槽設(shè)于所述后端板上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述定尺寸安裝的燃料電池電堆，其特征在于，所述壓板在所述第二容納槽環(huán)繞的中間區(qū)域設(shè)有定位柱，所述浮動圓盤上對應(yīng)設(shè)有供所述定位柱一端伸入的定位孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述定尺寸安裝的燃料電池電堆，其特征在于，所述壓板在所述第二容納槽環(huán)繞的中間區(qū)域設(shè)有螺紋安裝孔，所述定位柱為一端與所述螺紋安裝孔配合的平端緊定螺釘，所述平端緊定螺釘突出于所述螺紋安裝孔的部分作為所述定位柱。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述定尺寸安裝的燃料電池電堆，其特征在于，所述壓板在所述第二容納槽環(huán)繞的中間區(qū)域向所述后端板一側(cè)凸起形成凸臺，所述定位柱設(shè)于所述凸臺中間，所述浮動圓盤上設(shè)有與所述凸臺配合的定位槽，所述定位孔設(shè)于所述定位槽內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述定尺寸安裝的燃料電池電堆，其特征在于，所述浮動圓盤朝向所述后端板的一側(cè)設(shè)有伸入到所述螺孔中的定位部，所述螺柱擠壓所述定位部。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述定尺寸安裝的燃料電池電堆，其特征在于，所述螺柱為具有軸向通孔的空心螺柱，

10.權(quán)利要求1～9任一項所述定尺寸安裝的燃料電池電堆的安裝方法，其特征在于，將各結(jié)構(gòu)安裝后，前端板和后端板之間的間距固定，通過調(diào)節(jié)所述螺柱的位置在不改變后端板與前端板間距的情況下調(diào)節(jié)各電池單元的裝配壓力。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種定尺寸安裝的燃料電池電堆及安裝方法。本發(fā)明燃料電池電堆在安裝時，通過調(diào)節(jié)所述螺柱的位置在不改變后端板與前端板間距的情況下調(diào)節(jié)各電池單元的裝配壓力，可以解決在極板、膜電極、密封膠線(極板、膜電極、密封膠線均為電池單元中的結(jié)構(gòu))尺寸不穩(wěn)定的狀態(tài)下，可實現(xiàn)電堆的定尺寸安裝，且可調(diào)節(jié)的尺寸可以人為設(shè)計。這種可調(diào)節(jié)設(shè)計同時可以滿足不同電池單元片數(shù)的電堆裝配；也可以滿足電堆批量化生產(chǎn)需求?？梢詼p少設(shè)計人員因為尺寸不穩(wěn)定導(dǎo)致的來回變更設(shè)計的設(shè)計次數(shù)，同時也可以規(guī)避多次變更導(dǎo)致的潛在設(shè)計風(fēng)險。

技術(shù)研發(fā)人員：李國全,尤聰,李方,葛超峰,倪淮生
受保護的技術(shù)使用者：浙江天能氫能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6