燃料电池堆装置和配置方法制造方法及图纸

一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述燃料电池堆装置包括：多个燃料电池单元；两端架，分别为一第一端架和一第二端架；和一调整固定组件，所述多个燃料电池单元被夹持于所述第一端架和所述第二端架之间，通过所述调整固定组件调整固定。

Fuel cell stack device and configuration method

【技术实现步骤摘要】
燃料电池堆装置和配置方法
本专利技术涉及燃料电池领域，更具体地，涉及一燃料电池堆装置和配置方法。
技术介绍
燃料电池技术是近些年发展起来的一种清洁高效的发电技术，逐渐地被应用于多个领域。质子交换膜燃料电池是其中重要的一类。质子交换膜燃料电池是将氢气和氧气通过质子交换膜反应产生电能和热量的能量转化装置。单个燃料电池主要包括阳极板、阴极板、电极、质子膜、绝缘板、集流板和密封层组成，多个燃料电池通过压紧装置叠装在一起构成燃料电池堆，获得更大的输出功率，可以满足更大的负载需求。燃料电池堆的输出能力和相邻燃料电池单元之间的接触以及密封的完整性息息相关，而压紧装置是影响燃料电池单元组装性能的关键因素。但是现有的燃料电池堆以及压紧装置还存在一些问题。现有的燃料电池堆主要包括燃料电池单元、金属端板、螺杆、螺栓，通过两个金属端板以及螺杆和螺栓构成压紧装置将多个燃料电池单元压紧组装起来。在这种简单的结构中，首先，通过普通的螺杆和螺栓的组合来确定两个端板的位置，因此组装压力不易控制，容易造成装配压力过大或过小，当装配压力不足时，气体扩散层的压缩量过低，电堆内部接触电阻大，影响电堆的电能输出，并且密封性变差；而当装配压力过大时，气体扩散层被过度压缩，可能造成气体堵塞，甚至会破坏膜电极。其次，金属端板通过螺杆和螺栓组装是的装配压力分布不均匀，容易造成倾向于一侧，影响气体和电流密度分布以及热管理，缩短电堆的使用寿命。第三，金属板状结构的端板，成本较高，且质量较重，使得燃料电池的整体质量增加，且成本较高。第四，燃料电池堆在工作的过程中需要和其他部件配合工作产生电能，为燃料电池堆提供氢气，空气和冷却液，才能工作产生电能。但是现有的燃料电池堆端板上只集成了氢气接口部件，因此比较难于连接其他配合部件。也就是说，现有的燃料电池堆集成度较低。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其动态地调整两端架和各燃料电池单元的装配压力，更好地平衡装配压力。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其集成了多个接口部件，使得所述燃料电池堆装置方便与其它配合部件连接进行工作。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述燃料电池堆装置包括一调整固定组件，所述调整固定组件相互定位地组装，从而使得组装更加精确。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述调整固定组件的一定位杆具有一定位锥面，相应地，一端架具有定位孔，所述定位杆适于穿过所述定位孔并且通过所述定位锥面和所述定位孔的配合进行快速定位。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述调整固定组件包括至少一弹性调整元件，防止一固定元件的松动，并且进行位移补偿，平衡装配压力。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述弹性元件由多个碟形弹簧构成，可以根据量端架的不同压紧力或者形变补偿量的要求来搭配组合多个碟形弹簧，从而获得更好的加载特性。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其集成了多个传感器，方便配合其他配合部件进行工作。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述弹性元件弹性地间隔于所述端架和所述固定元件的端部之间，防止所述固定元件在紧固的过程中对所述端架的损伤。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述端架是网状框架，替代传统的平板状结构，减小重量，且降低成本。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述端架具有至少一排气孔，方便所述燃料电池堆进行排气。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述定位杆是中空结构，在保证结构强度的同时减小质量。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述定位杆端部具有一辅助安装孔，用于配合安装工具操作，防止在紧固的过程中，定位杆转动。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述燃料电池堆装包括至少一密封元件，所述密封元件被设置于不同安装位置，以便于进行密封地安装。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述端架包括一主框架和多个连接筋，各所述连接筋呈菱形布局地连接于所述主框架内部，形成稳定的连接结构。本专利技术的一个目的在于提供一燃料电池堆装置和配置方法，其中所述端架包括至少一加强筋，被设置于所述端架拐角位置，从而增强结构强度。为了实现以上至少一专利技术目的，本专利技术的一方面提供一燃料电池堆装置，其包括：多个燃料电池单元；两端架，分别为一第一端架和一第二端架；和一调整固定组件，所述多个燃料电池单元被夹持于所述第一端架和所述第二端架之间，通过所述调整固定组件调整固定。根据一些实施例，所述调整固定组件包括至少一定位杆和至少一固定元件，所述定位杆具有一定位端，所述定位端具有一锥形定位面，所述第二端架具有一定位孔，所述定位孔具有锥形引导结构，所述定位杆穿过所述定位孔，通过锥形定位面和所述定位孔的配合定位于所述第二端架。根据一些实施例，所述定位端具有一辅助安装孔，所述辅助安装孔用于配合一安装工具固定所述定位杆。根据一些实施例，所述辅助安装孔是一内六角孔。根据一些实施例，所述调整固定组件包括一至少一定位杆和至少一固定元件，所述定位杆具有一固定端，所述固定端具有一固定孔，所述固定孔沿所述定位杆向内延伸，所述固定元件被安装于所述固定孔，所述第一端架具有至少一安装孔，所述定位杆延伸进入所述安装孔，以通过所述固定元件固定所述第一端架。根据一些实施例，所述固定孔是内螺纹孔，所述固定元件具有一配合螺纹面，以便所述固定元件螺纹连接的方式固定于所述定位杆。根据一些实施例，所述调整组件包括至少一弹性调整元件，所述固定元件具有一抵靠帽，所述弹性元件设置于所述抵靠帽和所述第一端架之间，以弹性调整所述第一固定元件和所述第一端架之间的作用力。根据一些实施例，所述弹性调整元件由多个蝶形弹簧相互配合构成。根据一些实施例，所述定位杆是空心结构。根据一些实施例，所述调整固定组件包括多组所述定位杆和所述固定元件，分别被设置于所述多个燃料电池单元周侧，以便于将所述多个燃料电池单元均衡地固定。根据一些实施例，所述燃料电池堆装置包括多个接口部件，所述多个接口部件被集成于所述第一端架，所述接口部件分别连通所述多个燃料电池单元，用于连接配合部件，便于所述燃料电池堆装置发电工作。根据一些实施例，所述多个接头部件选择组合：氢气入口接头、氢气出口接头、氢气循环入口接头、氢气循环出口接头、空气入口接头、空气出口接头、冷却液入口接头和冷却液出口接头中的一个或多个。根据一些实施例，所述燃料电池堆装置包括多个传感器，所述传感器被集成于所述第一端架，监测对应的所述接口部件中通过的介质。根据一些实施例，所述传感器选自组合：氢气压力温度传感器、空气压力温度传感器和冷却液压力温度传感器中的一个或多个。根据一些实施例，所述第一端架设有一第一第一排气接口，所述第一排气接口连通所述多个燃料电池单元，以便于进行排气控制。根据一些实施例，所述第二端架设有一第二排气接口，所述第二排气接口连通所述多个燃料电池单元，以便于进行排气控制。根据一些实施例，所述第一端架具有多个接头孔，用于集成安装所述多个接头部件，使得所述多个接头部件连通所述多个燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一燃料电池堆装置，其特征在于，包括：多个燃料电池单元；两端架，分别为一第一端架和一第二端架；和一调整固定组件，所述多个燃料电池单元被夹持于所述第一端架和所述第二端架之间，通过所述调整固定组件调整固定。

【技术特征摘要】
2018.04.12 CN 20182052309631.一燃料电池堆装置，其特征在于，包括：多个燃料电池单元；两端架，分别为一第一端架和一第二端架；和一调整固定组件，所述多个燃料电池单元被夹持于所述第一端架和所述第二端架之间，通过所述调整固定组件调整固定。2.根据权利要求1所述的燃料电池堆装置，其中所述调整固定组件包括至少一定位杆和至少一固定元件，所述定位杆具有一定位端，所述定位端具有一锥形定位面，所述第二端架具有一定位孔，所述定位孔具有锥形引导结构，所述定位杆穿过所述定位孔，通过锥形定位面和所述定位孔的配合定位于所述第二端架。3.根据权利要求2所述的燃料电池堆装置，其中所述定位端具有一辅助安装孔，所述辅助安装孔用于配合一安装工具固定所述定位杆。4.根据权利要求3所述的燃料电池堆装置，其中所述辅助安装孔是一内六角孔。5.根据权利要求1所述的燃料电池堆装置，其中所述调整固定组件包括一至少一定位杆和至少一固定元件，所述定位杆具有一固定端，所述固定端具有一固定孔，所述固定孔沿所述定位杆向内延伸，所述固定元件被安装于所述固定孔，所述第一端架具有至少一安装孔，所述定位杆延伸进入所述安装孔，以通过所述固定元件固定所述第一端架。6.根据权利要求5所述的燃料电池堆装置，其中所述固定孔是内螺纹孔，所述固定元件具有一配合螺纹面，以便所述固定元件螺纹连接的方式固定于所述定位杆。7.根据权利要求5所述的燃料电池堆装置，其中所述调整组件包括至少一弹性调整元件，所述固定元件具有一抵靠帽，所述弹性元件设置于所述抵靠帽和所述第一端架之间，以弹性调整所述第一固定元件和所述第一端架之间的作用力。8.根据权利要求5所述的燃料电池堆装置，其中所述弹性调整元件由多个蝶形弹簧相互配合构成。9.根据权利要求2-8任一所述的燃料电池堆装置，其中所述定位杆是空心结构。10.根据权利要求2-8任一所述的燃料电池堆装置，其中所述调整固定组件包括多组所述定位杆和所述固定元件，分别被设置于所述多个燃料电池单元周侧，以便于将所述多个燃料电池单元均衡地固定。11.根据权利要求1-8任一所述的燃料电池堆装置，其中所述燃料电池堆装置包括多个接口部件，所述多个接口部件被集成于所述第一端架，所述接口部件分别连通所述多个燃料电池单元，用于连接配合部件，便于所述燃料电池堆装置发电工作。12.根据权利要求11所述的燃料电池堆装置，其中所述多个接头部件选择组合：氢气入口接头、氢气出口接头、氢气循环入口接头、氢气循环出口接头、空气入口接头、空气出口接头、冷却液入口接头和冷却液出口接头中的一个或多个。13.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶喜军，李骁，赵锋，江浩，秦如学，陈百全，魏弟清，唐敦普，黄晶，
申请(专利权)人：武汉众宇动力系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42