加压连接组件、加压装置、自加压电池堆及电池堆自加压方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种加压连接组件，包括第一连接杆、第二连接杆及紧固件，紧固件设置在第一连接杆上，第一连接杆端部伸入第二连接杆端部所开的槽内固定，且第一连接杆的热膨胀系数大于第二连接杆的热膨胀系数，在上述结构下，当加压连接组件受热时，第一连接杆热膨胀量大于第二连接杆的热膨胀量，从而加强第一连接杆与第二连接杆的连接紧固程度，并提供包括该加压连接组件的加压装置、自加压电池堆以及电池堆自加压方法，以满足电池堆高温自紧的要求，使用更方便。

【技术实现步骤摘要】
加压连接组件、加压装置、自加压电池堆及电池堆自加压方法
本专利技术涉及电池
，具体涉及加压连接组件、加压装置、自加压电池堆及电池堆自加压方法。
技术介绍
现有的SOFC电池堆都不带有高温自紧加压装置，因为通常的电池堆是由陶瓷基板的单电池和金属材料的流道板堆叠在一起组成的，整个电池堆的热膨胀系数小于常见的各种耐高温金属材料，而比电池堆热膨胀系数小或相近的钢材又不耐高温，导致现有自加压装置冷态下加好压力后，在高温时，耐高温材料会因为热膨胀系数高而松弛，不耐高温材料拉变形而损坏松弛，难以满足电池堆高温自紧的要求。针对于此，一般采用外加压设备对电池堆加压，以满足电池堆在高温运行时需要保持的压力，外设加压设备使用麻烦，需要改进。
技术实现思路
为解决上述技术缺陷，本专利技术第一方面，提供了加压连接组件，包括第一连接杆、第二连接杆及紧固件，紧固件设置在第一连接杆上，第一连接杆端部伸入第二连接杆端部所开的槽内固定，且第一连接杆的热膨胀系数大于第二连接杆的热膨胀系数。在上述结构下，当加压连接组件受热时，第一连接杆热膨胀量大于第二连接杆的热膨胀量，从而加强第一连接杆与第二连接杆的连接紧固程度。其中第一连接杆与第二连接杆之间固定方式，包括嵌合固定、焊接固定等。作为优选，所述第一连接杆端部外壁开螺纹，第二连接杆端部槽内壁对应开配套的螺纹，螺纹连接，对接更方便。进一步，所述紧固件套在第一连接杆上且螺纹连接，如紧固件选用螺母，方便调整紧固件位置，以调节夹持压力大小。本专利技术第二方面提供加压装置，包括上述的加压连接组件，还包括加压板，第二连接杆位于两加压板之间，且第一连接杆穿过加压板上所开的孔后与第二连接杆固定，在第一连接杆上调整紧固件的位置，从而调整加压板的位置。在加压连接组件的基础上增设加压板，目的在于更方便夹持待加压的物体，如电池堆，调节紧固件在第一连接杆上位置，从而对加压板之间的空隙进行调整，进而调整对待加压物体施加的压力。进一步，加压装置包括四套加压连接组件，分别位于加压板四角位置，施加压力更均匀，稳定性好。当然也可选择三套加压连接组件，构成三角型加压。本专利技术第三方面提供自加压电池堆，包括上述的加压装置、电池堆主体，电池堆主体位于两加压板之间且电池堆主体的顶端、底端分别抵接加压板，加压装置中加压连接组件的热膨胀系数小于电池堆的热膨胀系数。本电池堆以上述加压装置进行加压，电池堆被夹持在两加压板之间，且在加压连接组件的热膨胀系数小于电池堆的热膨胀系数的情况下，电池堆升温工作，热膨胀量大于加压连接组件的热膨胀量，因此电池堆受到的压力加大，形成自加压模式，运行稳定，无需外设加压设备，本自加压电池堆在连接电源线路后即可使用。此外，第一连接杆、第二连接杆为两种材质制备，更易调整加压连接组件的热膨胀系数。进一步，电池堆主体包括壳体及其内部的电堆，平管式单体电池及流道板依次堆叠组成电堆，壳体内包括两座并联连接的电堆，两座电堆并排设置，有利于把电池堆做大，且缩小电池堆的散热面积。进一步，还包括导电柱，壳体的顶端及底端盖体为导电板，导电板与加压板之间设置绝缘板，顶端及底端的导电板分别抵接并排电堆的上下端部以连接两电堆，导电柱端部依次穿过压板后与导电板连接。本方案中，增加导电柱结构，且改进壳体结构，以导电板组成壳体的顶端、底端的盖体，同时将并排电堆并联，以导电柱与导电板连接，本电池堆只需将导电柱与电源线路连接即可使用，进一步提高使用的方便性。进一步，壳体的侧壁为分体式结构，包括左盖、右盖、前盖、后盖，其上下端部分别与壳体顶端、底端的导电板固定，易于组装成型，降低壳体成型难度。进一步，壳体四面侧壁中，其一相对两侧壁的内腔壁上设空气布气腔，空气布气腔内设空气布气管，其一端自壳体底端伸出，且空气布气腔所在侧壁与电堆之间设空气盖绝缘板，框型；另一相对两侧壁的内腔壁上设氢气布气腔，氢气布气腔内设氢气布气管，其一端自壳体底端伸出，且氢气布气腔所在侧壁与电堆之间设氢气盖绝缘板，框型。本方案中底端输气，使用方便。进一步，氢气盖绝缘板的框内对应两电堆之间间隙的位置设置有纵板，以纵板密封电堆之间的间隙，密封性好。进一步，位于框内的空气布气管两侧开有孔，氢气布气腔内设置布气块，槽体且两侧槽壁开若干孔，氢气布气管端部与布气块连接，以孔分流，空气或氢气分布更加均匀。进一步，20块单体电池及配套的流道板依次堆叠组成电堆，第二连接杆为耐900℃的不锈铁材质，第一连接杆为耐1000℃-1350℃的不锈钢材质，第一连接杆端部伸入第二连接杆端部槽内且螺纹连接，并焊接固定。本方案中，电堆为20层结构，选用耐900℃的不锈铁制备第二连接杆，耐1000℃-1350℃的不锈钢材质制备第一连接杆，可有效维持电池堆自紧压力，运行稳定。本专利技术第四方面提供一种电池堆自加压方法，形成电池堆，并在电池堆的顶、底端部配置加压板，两加压板以上述第一连接杆、第二连接杆、紧固件组成的加压连接组件连接，从而将电池堆夹持在加压板之间，第一连接杆的热膨胀系数大于第二连接杆的热膨胀系数，加压连接组件的热膨胀系数小于电池堆的热膨胀系数。调整第一连接杆、第二连接杆的材质，配合加压板有效提供电池堆所需的自紧压力，成型的电池堆使用更方便。与现有技术比较，本专利技术技术方案的有益效果为：1、本专利技术提供加压连接组件及加压装置，通过调整第一、第二连接杆材质及固定位置关系，受热时，有效提高连接组件的紧固度，进而稳定加压板之间的夹持压力。2、本专利技术提供自加压电池堆及自加压方法，并联电池堆，利用电堆工作时散溢的热量，配合加压装置提供电堆所需的自紧压力，使用方便。3、本专利技术提供的自加压电池堆，改进壳体结构，增设导电柱以外界电源线，进一步提高使用方便性。4、本专利技术提供的自加压电池堆，改进布气腔结构，布气更均匀。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术加压连接组件的剖面图；图2是本专利技术加压装置的结构图；图3是本专利技术自加压电池堆的俯视结构图；图4是本专利技术自加压电池堆的剖面结构图；图5是本专利技术自加压电池堆的爆炸结构图；图6是氢气腔结构图；图7是空气腔结构图；图8是单体电池与流道板堆叠结构图；图9是流道板结构图；其中，附图标记为：1、第一连接杆；2、第二连接杆；3、紧固件；4、加压板；5、电池堆主体；6、侧壁；7、导电板；8、电堆；9、绝缘板；10、导电柱；61、左盖；62、右盖；63、前盖；64、后盖；65、布气块；66、氢气盖绝缘板；67、氢气布气管；68、空气盖绝缘板；69、空气布气管；81、单体电池；82、流道板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.加压连接组件，其特征在于：包括第一连接杆、第二连接杆及紧固件，紧固件设置在第一连接杆上，第一连接杆端部伸入第二连接杆端部所开的槽内固定，且第一连接杆的热膨胀系数大于第二连接杆的热膨胀系数。/n

【技术特征摘要】
1.加压连接组件，其特征在于：包括第一连接杆、第二连接杆及紧固件，紧固件设置在第一连接杆上，第一连接杆端部伸入第二连接杆端部所开的槽内固定，且第一连接杆的热膨胀系数大于第二连接杆的热膨胀系数。


2.如权利要求1所述的加压连接组件，其特征在于：所述第一连接杆端部外壁开螺纹，第二连接杆端部槽内壁对应开配套的螺纹。


3.加压装置，包括上述的加压连接组件，其特征在于：还包括加压板，第二连接杆位于两加压板之间，且第一连接杆穿过加压板上所开的孔后与第二连接杆固定，在第一连接杆上调整紧固件的位置，从而调整加压板的位置。


4.如权利要求3所述的加压装置，其特征在于：加压装置包括四套加压连接组件，分别位于加压板四角位置。


5.自加压电池堆，包括上述的加压装置、电池堆主体，其特征在于：电池堆主体位于两加压板之间且电池堆主体的顶端、底端分别抵接加压板，加压装置中加压连接组件的热膨胀系数小于电池堆的热膨胀系数。


6.如权利要求5所述的自加压电池堆，其特征在于：电池堆主体包括壳体及其内部的电堆，平管式单体电池及流道板依次堆叠组成电堆，壳体内包括两座并联连接的电堆，两座电堆并排设置。


7.如权利要求6所述的自加压电池堆，其特征在于：还包括导电柱，壳体的顶端及底端盖体为导电板，导电板与加压板之间设置绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：官万兵，牛金奇，叶青，杨钧，王建新，
申请(专利权)人：浙江氢邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33