本申请公开了一种定位装置及燃料电池电堆的组装方法，属于燃料电池技术领域。一种定位装置，用于燃料电池电堆的组装，燃料电池电堆包括第一端板、第一集流板、电堆主体、第二集流板和第二端板，第一端板、第一集流板和电堆主体设有公共腔体，定位装置包括：内定位组件，内定位组件包括支撑体和运动连接机构，运动连接机构适于在支撑体的通道中移动，以使支撑体的径向外扩而处于扩张状态，处于扩张状态下的支撑体与公共腔体相配合，用于对第一端板、第一集流板和电堆主体进行定位；外定位组件，外定位组件包括底座、限位框和多个定位杆，用于对第二集流板和第二端板进行定位。本申请能提升燃料电池电堆的装配精度，提高燃料电池的安全性。全性。全性。
【技术实现步骤摘要】
定位装置及燃料电池电堆的组装方法
[0001]本申请属于燃料电池
，具体涉及一种定位装置及燃料电池电堆的组装方法。
技术介绍
[0002]燃料电池是一种将燃料所具有的化学能直接转换成电能的电化学装置，质子交换膜燃料电池(PEMFC)属于其中的一种。通常的，燃料电池电堆的主体由若干片膜电极和双极板交替堆叠组成，此外，燃料电池电堆还包括两端的端板、集流板等零部件。近年来，随着科技的发展和技术的提升，燃料电池功率需求也越来越大，电池节数也越来越多。在燃料电池电堆装配时，需要设有定位装置，以保证电堆中各个零部件的装配精度。如果极板和膜电极在装配的过程中发生错位，将导致电堆密封失效，膜电极受力不均匀，进而影响燃料电池性能甚至损坏电堆。因此，合适的定位装置对于保障燃料电池的性能至关重要。
[0003]目前，燃料电池电堆的组装方式通常分为外定位和内定位。其中，外定位通常是通过固定电堆零部件的外边缘进行定位，但金属双极板通常由0.1mm厚的钢带冲压焊接而成，其本身具有一定的翘曲，而膜电极边框材质也是较软的聚酯材料。因此对于金属板电堆来说，外定位很难保证双极板和膜电极堆叠的精度。内定位通常是在膜电极和双极板的四角处设置定位孔，组装时采用定位杆穿过定位孔来实现定位。但此种定位方法定位孔较小，而电堆较长，细长杆挠度较大，极易发生弯曲变形。另外，由于多层膜电极与双极板公差的叠加，定位杆与定位孔之间的摩擦力很大，从而给装配完成后定位杆的拔出带来了较大的困难。同时，现有的定位杆与定位孔之间产生的较大的摩擦力容易使双极板发生变形，进而使得两相邻位置的定位孔处容易发生接触，造成短路，严重时甚至可能会烧毁电堆，产生较大的安全隐患。
[0004]因此，相关技术中的用于燃料电池电堆组装的定位装置还存在改进的需求。
技术实现思路
[0005]鉴于存在的上述问题，本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种定位装置和燃料电池电堆的组装方法，可以提高燃料电池电堆的组装效率和精度，且结构简单可靠、易加工，方便安装和操作，能克服现有技术中的不足。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0007]根据本申请的一个方面，本申请实施例提供了一种定位装置，用于燃料电池电堆的组装，所述燃料电池电堆包括依次设置的第一端板、第一集流板、电堆主体、第二集流板和第二端板，所述第一端板、所述第一集流板和所述电堆主体设有相互连通的公共腔体，所述定位装置包括：
[0008]内定位组件，所述内定位组件包括支撑体和运动连接机构，所述支撑体的内部具有通道，所述运动连接机构适于在所述通道中移动，以使所述支撑体的径向外扩而处于扩张状态，处于扩张状态下的所述支撑体与所述公共腔体相配合，用于对所述第一端板、所述
第一集流板和所述电堆主体进行定位；
[0009]外定位组件，所述外定位组件包括底座、限位框和多个定位杆，所述定位杆的底端与所述底座连接，所述限位框与所述定位杆连接，所述第一端板可拆卸的安装于所述底座，所述定位杆和所述限位框限定的空间内边缘与所述电堆主体、所述第二集流板和所述第二端板的外边缘相配合，用于对所述第二集流板和所述第二端板进行定位。
[0010]在其中的一些实施方式中，处于扩张状态下的所述支撑体的外表面与所述公共腔体的内壁面接触，或者，处于扩张状态下的所述支撑体的外表面与所述公共腔体的内壁面之间具有间隙。
[0011]在其中的一些实施方式中，所述支撑体的外表面与所述公共腔体的内壁面之间的间隙为1mm
‑
10mm。
[0012]在其中的一些实施方式中，所述支撑体包含多个支撑分体，多个所述支撑分体围构形成内部具有通道的所述支撑体。
[0013]在其中的一些实施方式中，所述支撑分体的数量为2
‑
8个。
[0014]在其中的一些实施方式中，所述支撑分体的外表面包括平面、弧面或平面与弧面的组合。
[0015]在其中的一些实施方式中，所述运动连接机构包括运动块、导向连接块和操作部件，所述支撑体的顶端与所述导向连接块连接，所述运动块设于所述通道中，所述操作部件与所述运动块连接，至少部分所操作部件伸出至所述通道外，操作所述操作部件以带动所述运动块在所述通道中运动。
[0016]在其中的一些实施方式中，所述运动块为锥形块，所述通道的内壁面为锥形面，所述锥形块的外侧面具有与所述通道的锥形面相配合的锥度，所述锥形块能够给所述通道提供径向外扩的径向力。
[0017]在其中的一些实施方式中，所述操作部件包括连接杆和手柄，所述连接杆的一端与所述运动块连接，所述连接杆的另一端与所述手柄连接。
[0018]在其中的一些实施方式中，所述连接杆与所述运动块螺纹连接；或者，所述连接杆与所述运动块卡接连接；或者，所述连接杆与所述运动块焊接连接。
[0019]在其中的一些实施方式中，所述导向连接块的中部设有通孔，所述通孔镶嵌有螺母，所述连接杆具有外螺纹，所述连接杆穿过所述通孔并与所述螺母连接。
[0020]在其中的一些实施方式中，所述运动块设置有具有内螺纹的螺纹孔，所述连接杆为具有外螺纹的螺纹杆，所述运动块与所述螺纹杆通过螺纹配合连接。可选的，所述螺纹孔和所述螺纹杆的尺寸为M6
‑
M20。
[0021]在其中的一些实施方式中，所述支撑体包含多个支撑分体，各所述支撑分体的顶端分别设有第一连接部，所述导向连接块的底端设有第二连接部，所述支撑分体与所述导向连接块通过所述第一连接部和所述第二连接部进行卡接。
[0022]在其中的一些实施方式中，所述第一连接部和所述第二连接部中的一者为凸起，另一者为凹槽。
[0023]在其中的一些实施方式中，所述凸起包括梯形凸起，所述凹槽包括燕尾槽。
[0024]在其中的一些实施方式中，所述定位杆与所述底座垂直，所述限位框与所述底座平行；所述定位杆与所述底座之间、所述定位杆与所述限位框之间均通过紧固件连接。
[0025]在其中的一些实施方式中，所述紧固件为螺栓。
[0026]在其中的一些实施方式中，所述定位杆的数量为4
‑
8个。
[0027]在其中的一些实施方式中，所述定位杆的横截面形状为方形、梯形、六边形或其他不规则形状。
[0028]在其中的一些实施方式中，所述支撑体、所述运动块、所述导向连接块及所述外定位组件的材料为刚性材料，且所述支撑体、所述运动块、所述导向连接块及所述外定位组件的材料可以相同也可以不同。
[0029]在其中的一些实施方式中，所述刚性材料选自金属或塑料。
[0030]在其中的一些实施方式中，所述燃料电池电堆还包括弹簧端板和绝缘板，所述第一端板、所述第一集流板、所述电堆主体、所述第二集流板、所述绝缘板、所述弹簧端板和所述第二端板依次设置，且所述弹簧端板和所述第二端板之间具有弹性件，所述定位杆和所述限位框限定的空间内边缘还与所述弹簧端板和所述绝缘板的外本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种定位装置，用于燃料电池电堆的组装，所述燃料电池电堆包括依次设置的第一端板、第一集流板、电堆主体、第二集流板和第二端板，所述第一端板、所述第一集流板和所述电堆主体设有相互连通的公共腔体，其特征在于，所述定位装置包括：内定位组件，所述内定位组件包括支撑体和运动连接机构，所述支撑体的内部具有通道，所述运动连接机构适于在所述通道中移动，以使所述支撑体的径向外扩而处于扩张状态，处于扩张状态下的所述支撑体与所述公共腔体相配合，用于对所述第一端板、所述第一集流板和所述电堆主体进行定位；外定位组件，所述外定位组件包括底座、限位框和多个定位杆，所述定位杆的底端与所述底座连接，所述限位框与所述定位杆连接，所述第一端板可拆卸的安装于所述底座，所述定位杆和所述限位框限定的空间内边缘与所述电堆主体、所述第二集流板和所述第二端板的外边缘相配合，用于对所述第二集流板和所述第二端板进行定位。2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，处于扩张状态下的所述支撑体的外表面与所述公共腔体的内壁面接触，或者，处于扩张状态下的所述支撑体的外表面与所述公共腔体的内壁面之间具有间隙；优选的，所述支撑体的外表面与所述公共腔体的内壁面之间的间隙为1mm
‑
10mm。3.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述支撑体包含多个支撑分体，多个所述支撑分体围构形成内部具有通道的所述支撑体；优选的，所述支撑分体的数量为2
‑
8个；优选的，所述支撑分体的外表面包括平面、弧面或平面与弧面的组合。4.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述运动连接机构包括运动块、导向连接块和操作部件，所述支撑体的顶端与所述导向连接块连接，所述运动块设于所述通道中，所述操作部件与所述运动块连接，至少部分所操作部件伸出至所述通道外，操作所述操作部件以带动所述运动块在所述通道中运动。5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述运动块为锥形块，所述通道的内壁面为锥形面，所述锥形块的外侧面具有与所述通道的锥形面相配合的锥度，所述锥形块能够给所述通道提供径向外扩的径向力。6.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述操作部件包括连接杆和手柄，所述连接杆的一端与所述运动块连接，所述连接杆的另一端与所述手柄连接。7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：申德，李玉平，张旭，
申请(专利权)人：上海安池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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