一种单元燃料电池电堆、燃料电池堆叠结构及燃料电池制造技术

本实用新型专利技术是关于一种单元燃料电池电堆、燃料电池堆叠结构及燃料电池。主要采用的技术方案为：单元燃料电池电堆包括单元燃料电池电堆主体和电堆端板。单元燃料电池电堆主体具有相对设置的第一端部和第二端部。其中，第一电堆端板与单元燃料电池电堆主体的第一端部连接；第二电堆端板与单元燃料电池电堆主体的第二端部连接。其中，单元燃料电池电堆主体、第一电堆端板或第二电堆端板之间设置有第三电堆端板；第三电堆端板的一侧连接单元燃料电池电堆主体、第三电堆端板的另一侧通过弹性件与第一电堆端板或第二电堆端板连接。本实用新型专利技术主要用于在燃料电池使用时，能减小燃料电池堆叠体的震动，提高电池堆叠体中双极板的定位准度。

A cell fuel cell stack, fuel cell stack structure and fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种单元燃料电池电堆、燃料电池堆叠结构及燃料电池
本技术涉及一种燃料电池
，特别是涉及一种单元燃料电池电堆、燃料电池堆叠结构及燃料电池。
技术介绍
燃料电池(PEMFC)是一种将燃料中的化学能通过化学反应转化为电能的发电装置。燃料电池具有高功率密度、高转化率、低环境污染等优点。单元燃料电池电堆(简称为“单堆”，也称为单体电池)是由多个双极板和膜电极总成串联构成，并在两端辅以端板、紧固件进行夹持固定。但是，由于单堆的工艺和性能的稳定要求，单堆中的双极板总成数量不能够无限大，因此单堆的总功率有其极限最大值。在实际运用中，当需求的总功率大于单堆的产出时，就必须将多个单堆堆叠成堆叠体(也称为：电堆组或电池组)。但是，在燃料电池的使用过程中，堆叠体至少存在如下技术问题：(1)燃料电池堆叠体容易发生震动；(2)燃料电池堆叠体中的双极板在震动过程中容易发生错位。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种单元燃料电池电堆、燃料电池堆叠结构及燃料电池，主要目的在于在能减小燃料电池堆叠体的震动。为达到上述目的，本技术主要提供如下技术方案：一方面，本技术的实施例提供一种单元燃料电池电堆，其中，所述单元燃料电池电堆包括：单元燃料电池电堆主体；所述单元燃料电池电堆主体具有相对设置的第一端部和第二端部；电堆端板，所述电堆端板包括第一电堆端板和第二电堆端板；其中，所述第一电堆端板与所述单元燃料电池电堆主体的第一端部连接；所述第二电堆端板与所述单元燃料电池电堆主体的第二端部连接；<br>其中，所述第一电堆端板和所述单元燃料电池电堆主体的第一端部之间设置有第三电堆端板；所述第三电堆端板的一侧连接所述单元燃料电池电堆主体的第一端部、所述第三电堆端板的另一侧通过弹性件与所述第一电堆端板连接；或所述第二电堆端板和所述单元燃料电池电堆主体的第二端部之间还设置有第三电堆端板；所述第三电堆端板的一侧连接所述单元燃料电池电堆主体的第二端部、所述第三电堆端板的另一侧通过弹性件与所述第二电堆端板连接。优选的，所述弹性件为碟簧弹性体。优选的，所述单元燃料电池电堆还包括钢带结构；其中，所述单元燃料电池电堆还包括钢带结构；其中，所述单元燃料电池电堆主体、第一电堆端板及第二电堆端板形成的整体结构由所述钢带结构捆扎紧固；优选的，所述钢带结构包括钢带和固定在钢带上的第一弹性体；其中，且所述第一弹性体位于所述钢带和所述单元燃料电池电堆主体之间；优选的，所述单元燃料电池电堆主体上设置有用于安置所述钢带结构的钢带槽。另一方面，本技术实施例提供一种燃料电池堆叠结构，其中，所述燃料电池堆叠结构包括：燃料电池堆叠体，所述燃料电池堆叠体包括多个堆叠的单元燃料电池电堆；其中，所述单元燃料电池电堆为上述任一项所述的单元燃料电池电堆；优选的，在所述燃料电池堆叠体中，任意相邻的两个单元燃料电池电堆之间设置有弹性结构，其中，所述弹性结构的一侧与其中一个单元燃料电池电堆上的钢带结构连接，所述弹性结构的另一侧与另一个单元燃料电池电堆上的钢带结构连接。优选的，所述燃料电池堆叠结构还包括：固定结构，所述固定结构与所述电堆端板连接，且所述固定结构用于连接安装件，以将所述燃料电池堆叠体定位在所述安装件上；第一减震定位结构，所述第一减震定位结构设置在所述燃料电池堆叠体的底部，用于接触所述安装件；第二减震定位结构，所述第二减震定位结构设置在所述燃料电池堆叠体的侧部和顶部；所述第二减震定位结构与所述电堆端板和/或所述固定结构连接。优选的，当所述单元燃料电池电堆主体、第一电堆端板、第二电堆端板及第三电堆端板形成的整体结构由所述钢带结构捆扎紧固时，所述第一减震定位结构包括第二弹性体，所述第二弹性体与所述燃料电池堆叠体底部上的钢带结构连接，且所述第二弹性体用于接触所述安装件。优选的，所述第二减震定位结构包括第一挡杆；其中，所述第一挡杆具有相对设置的第一端和第二端；其中，所述第一挡杆的第一端与所述第一电堆端板固定、所述第一挡杆的第二端与所述第二电堆端板固定；所述第一挡杆上开设有容置槽，所述容置槽中固定有第三弹性体；其中，所述第三弹性体的一部分容置在所述容置槽中，另一部分位于所述第一挡杆和燃料电池堆叠体之间，用于紧贴所述燃料电池堆叠体的侧部。优选的，所述燃料电池堆叠体具有相对设置的第一侧部和第二侧部；其中，位于所述燃料电池堆叠体的第一侧部上的第一挡杆的数量与位于所述燃料电池堆叠体的第二侧部上的第一挡杆的数量一致；进一步优选的，位于所述燃料电池堆叠体的第一侧部上或第二侧部上的第一挡杆的数量与单元燃料电池电堆的数量一致。优选的，所述第二减震定位结构还包括第二挡杆；其中，所述第二挡杆安置在所述燃料电池堆叠体的顶部；且所述第二挡杆与所述燃料电池堆叠体之间设置有弹性结构；优选的，当所述单元燃料电池电堆主体、电堆端板形成的整体结构由所述钢带结构捆扎紧固时，所述第二挡杆与所述燃料电池堆叠体顶部上的钢带结构连接；优选的，所述第二挡杆的数量为多个；优选的，所述第二挡杆与所述固定结构连接。优选的，所述固定结构包括：堆叠支架，所述堆叠支架包括至少一个第一堆叠支架和至少一个第二堆叠支架；其中，所述第一堆叠支架与所述第一电堆端板连接、第二堆叠支架与所述第二电堆端板连接；门架，所述门架安装在所述燃料电池堆叠体上、且所述门架的底部用于固定在安装件上；所述门架用于抵接所述第二减震定位结构，以使所述第二减震定位结构紧贴所述燃料电池堆叠体的侧部和顶部。优选的，所述门架包括：横梁，所述横梁位于所述燃料电池堆叠体的顶部、且与位于所述燃料电池堆叠体顶部的第二减震定位结构连接，以使位于燃料电池堆叠体顶部的第二减震定位结构与所述燃料电池堆叠体的顶部紧贴；支腿，所述支腿为两个；其中一个支腿与所述横梁的一端连接、另一个支腿与所述横梁的另一端连接；所述支腿位于所述燃料电池堆叠体的侧部，用于抵接位于所述燃料电池堆叠体侧部的减震定位结构，以使位于燃料电池堆叠体侧部的减震定位结构与所述燃料电池堆叠体的侧部紧贴；其中，所述支腿的底部设置有固定部，所述固定部用于连接安装件；优选的，所述门架为一体式结构；优选的，所述横梁包括第一横梁和第二横梁；其中，所述第一横梁与所述第一支腿连接、所述第二横梁与所述第二支腿连接；所述第一横梁和第二横梁通过调整块连接，以通过调整第一横梁和第二横梁之间的间隙，使所述门架紧贴第二减震定位结构。优选的，所述固定结构包括壳体；其中，所述燃料电池堆叠体、第二减震定位结构、电堆端板位于所述壳体内；所述壳体的内壁抵接所述第二减震定位结构，以使所述第二减震定位结构紧贴所述燃料电池堆叠体；所述壳体与所述电堆端板连接，且所述壳体上还设置有用于连接安装件的固定部。再一方面，本技术实施例还提供一种燃料电池，其中，所述燃料电池包括：燃料电池堆叠结构和安装件；其中，所述燃料电池堆叠结构为上述任一项所述的燃料电池堆叠结构；...

【技术保护点】
1.一种单元燃料电池电堆，其特征在于，所述单元燃料电池电堆包括：/n单元燃料电池电堆主体；所述单元燃料电池电堆主体具有相对设置的第一端部和第二端部；/n电堆端板，所述电堆端板包括第一电堆端板和第二电堆端板；其中，所述第一电堆端板与所述单元燃料电池电堆主体的第一端部连接；所述第二电堆端板与所述单元燃料电池电堆主体的第二端部连接；/n其中，所述第一电堆端板和所述单元燃料电池电堆主体的第一端部之间设置有第三电堆端板；所述第三电堆端板的一侧连接所述单元燃料电池电堆主体的第一端部、所述第三电堆端板的另一侧通过弹性件与所述第一电堆端板连接；或/n所述第二电堆端板和所述单元燃料电池电堆主体的第二端部之间还设置有第三电堆端板；所述第三电堆端板的一侧连接所述单元燃料电池电堆主体的第二端部、所述第三电堆端板的另一侧通过弹性件与所述第二电堆端板连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种单元燃料电池电堆，其特征在于，所述单元燃料电池电堆包括：
单元燃料电池电堆主体；所述单元燃料电池电堆主体具有相对设置的第一端部和第二端部；
电堆端板，所述电堆端板包括第一电堆端板和第二电堆端板；其中，所述第一电堆端板与所述单元燃料电池电堆主体的第一端部连接；所述第二电堆端板与所述单元燃料电池电堆主体的第二端部连接；
其中，所述第一电堆端板和所述单元燃料电池电堆主体的第一端部之间设置有第三电堆端板；所述第三电堆端板的一侧连接所述单元燃料电池电堆主体的第一端部、所述第三电堆端板的另一侧通过弹性件与所述第一电堆端板连接；或
所述第二电堆端板和所述单元燃料电池电堆主体的第二端部之间还设置有第三电堆端板；所述第三电堆端板的一侧连接所述单元燃料电池电堆主体的第二端部、所述第三电堆端板的另一侧通过弹性件与所述第二电堆端板连接。


2.根据权利要求1所述的单元燃料电池电堆，其特征在于，所述弹性件为碟簧弹性体；和/或
所述单元燃料电池电堆中的弹性件处于压缩状态。


3.根据权利要求1或2所述的单元燃料电池电堆，其特征在于，
所述单元燃料电池电堆还包括钢带结构；其中，所述单元燃料电池电堆主体、第一电堆端板及第二电堆端板形成的整体结构由所述钢带结构捆扎紧固。


4.根据权利要求3所述的单元燃料电池电堆，其特征在于，
所述钢带结构包括钢带和固定在钢带上的第一弹性体；其中，且所述第一弹性体位于所述钢带和所述单元燃料电池电堆主体之间；和/或
所述单元燃料电池电堆主体上设置有用于安置所述钢带结构的钢带槽。


5.一种燃料电池堆叠结构，其特征在于，所述燃料电池堆叠结构包括：
燃料电池堆叠体，所述燃料电池堆叠体包括多个堆叠的单元燃料电池电堆；其中，所述单元燃料电池电堆为权利要求1-4任一项所述的单元燃料电池电堆。


6.根据权利要求5所述的燃料电池堆叠结构，其特征在于，
在所述燃料电池堆叠体中，任意相邻的两个单元燃料电池电堆之间设置有弹性结构，其中，所述弹性结构的一侧与其中一个单元燃料电池电堆上的钢带结构连接，所述弹性结构的另一侧与另一个单元燃料电池电堆上的钢带结构连接。


7.根据权利要求5所述的燃料电池堆叠结构，其特征在于，所述燃料电池堆叠结构还包括：
固定结构，所述固定结构与所述电堆端板连接，且所述固定结构用于连接安装件，以将所述燃料电池堆叠体定位在所述安装件上；
第一减震定位结构，所述第一减震定位结构设置在所述燃料电池堆叠体的底部，用于接触所述安装件；
第二减震定位结构，所述第二减震定位结构设置在所述燃料电池堆叠体的侧部和顶部；所述第二减震定位结构与所述电堆端板和/或所述固定结构连接。


8.根据权利要求7所述的燃料电池堆叠结构，其特征在于，
当所述单元燃料电池电堆主体、第一电堆端板、第二电堆端板及第三电堆端板形成的整体结构由所述钢带结构捆扎紧固时，所述第一减震定位结构包括第二弹性体，所述第二弹性体与所述燃料电池堆叠体的底部上的钢带结构连接，且所述第二弹性体用于接触所述安装件。


9.根据权利要求7所述的燃料电池堆叠结构，其特征在于，所述第二减震定位结构包括第一挡杆；其中，
所述第一挡杆具有相对设置的第一端和第二端；其中，所述第一挡杆的第一端与所述第一电堆端板固定、所述第一挡杆的第二端与所述第二电堆端板固定；
所述第一挡杆上开设有容置槽，所述容置槽中固定有第三弹性体；其...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱聪，董文超，杨其良，王利生，王海峰，袁蕴超，
申请(专利权)人：浙江锋源氢能科技有限公司，锋源新创科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33