一种基于变厚度梯度零泊松比材料的氢氧燃料电池箱制造技术

技术编号:22848675 阅读:39 留言:0更新日期:2019-12-17 23:14
本发明专利技术公开了一种基于变厚度梯度零泊松比材料的氢氧燃料电池箱,属于新能源汽车领域,将氢氧燃料电池的整体结构放入一个含有零泊松比填充的箱体外壳中,从而减轻了了氢气瓶以及电池反应部分在汽车遇到剧烈碰撞时对其造成的损害,提高了氢氧燃料电池整体的安全性,保障了汽车的稳定行驶。本发明专利技术包括:保护箱和电池组;所述保护箱包括:上盖板、箱体以及箱体底板,电池整体放置于箱体内,箱体内部填充零泊松比三维结构材料,所述零泊松比三维结构材料通过零泊松比三维结构材料的元胞厚度t的变化来设计厚度梯度,通过将两个所述元胞十字交叉形成零泊松比填充的最基本三维结构单元,再通过所述三维结构单元在X和Y两个方向上的阵列来组成零泊松比材料三维结构。

【技术实现步骤摘要】
一种基于变厚度梯度零泊松比材料的氢氧燃料电池箱
本专利技术属于新能源汽车领域,尤其涉及一种基于变厚度梯度零泊松比材料的氢氧燃料电池箱。
技术介绍
随着工业技术的不断进步与发展,越来越多的汽车开始采用新兴能源来代替传统的燃油,大部分通过电池来作为汽车的动力源,其中氢氧燃料电池由于其在燃料上能够实现对燃油的完全替代、能量转换效率高、零排放、燃料来源多样且可灵活取自于可再生能源等优势,被认为是实现未来汽车工业可持续发展的重要方向之一,也是解决全球能源与环境的理想方案之一。氢氧燃料电池的工作原理为:工作时向负极供给氢,向正极供给氧气。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H+和电子e-。氢离子通过质子交换膜抵达正极,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,氧气同通过质子交换膜抵达正极的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。现有的氢氧燃料电池最大的问题在于其安全性问题。氢气极为活泼,一旦高压储氢装置遇到剧烈碰撞可能会导致氢气泄漏甚至爆炸,这也是氢氧燃料电池一个极大的安全隐患。现有的对于氢氧燃料电池的保护措施主要在于针本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于变厚度梯度零泊松比材料的氢氧燃料电池箱,其特征在于,包括:保护箱和电池组;所述保护箱包括:上盖板(1)、箱体(2)以及箱体底板(7),上盖板上(1)设计有电线孔(20),从而能使接在箱体内部电池部电池正、负极(22)上的电线与箱体外负载相连接上盖板1上设置电线孔20的一侧设置有针对正、负两片电极位置的卡槽b(26);箱体底板(7)上的一侧设计有放置氢气瓶(4)的凹槽(13)和放置泵体(14)的泵槽(10),箱体底板(7)上的另一侧设计有针对正、负两片电极位置的卡槽a(25),竖直挡板(21)与负电极(22)之间形成氢气室,用来存放还未反应的氢气,竖直挡板21上开有气孔(11),气孔...

【技术特征摘要】
1.一种基于变厚度梯度零泊松比材料的氢氧燃料电池箱,其特征在于,包括:保护箱和电池组;所述保护箱包括:上盖板(1)、箱体(2)以及箱体底板(7),上盖板上(1)设计有电线孔(20),从而能使接在箱体内部电池部电池正、负极(22)上的电线与箱体外负载相连接上盖板1上设置电线孔20的一侧设置有针对正、负两片电极位置的卡槽b(26);箱体底板(7)上的一侧设计有放置氢气瓶(4)的凹槽(13)和放置泵体(14)的泵槽(10),箱体底板(7)上的另一侧设计有针对正、负两片电极位置的卡槽a(25),竖直挡板(21)与负电极(22)之间形成氢气室,用来存放还未反应的氢气,竖直挡板21上开有气孔(11),气孔11与泵体14相连,泵体(14)用以循环每次反应剩余的氢气,两片催化剂层铂(23)紧贴负电极(22)和正电极(30),两片催化剂层铂(23)之间为质子交换层(24),负电极(22)、正电极(30)与催化剂层(23)、催化剂层(23)和质子交换层(24)之间通过焊接连接,整体固定于上盖板(1)和底板(7)上的卡槽a(25)和卡槽b(26)内;箱体(2)内壁和正电极(30)之间形成氧气室,箱体(2)内壁靠近正电极的一侧开设氧气孔(28),箱体(2)四周侧壁内部为中空设计,在内部填充有变厚度梯度零泊松比三维结构材料,所述变厚度梯度零泊松比三维结构材料通过零泊松比三维结构材料的元胞厚度t的变化来设计厚度梯度,通过将两个所述元胞十字交叉形成零泊松比填充的最基本三维结构单元,再通过所述三维结构单元在X和Y两个方向上的阵列来组成变厚度梯度零泊松比材料的总体三维结构。


2.根据权利要求1所述的基于变厚度梯度零泊松比材料的氢氧燃料电池箱,其特征在于,所述零泊松比三维结构材料的元胞的1/4结构由第一竖边、第一斜边、第二斜边、第三斜边和第二竖边组成,第一斜边与水平方向的夹角α,第二斜边与水平方向的夹角β,第三斜边与水平方向的夹角θ,其中,α=θ=45°-60°,β=45°-72°,1/4元胞结构宽度为X,长度为Y,Y/X小于3。


3.根据权利要求1所述的基于变厚度梯度零泊松比材料的氢氧燃料电池箱,其特征在于,所述厚度梯度设计为:t1=2mm,t2=2.5mm,t3=3mm,每...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫鹏飞周冠赵万忠王源隆
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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