电堆压堆装置、压堆设备以及压堆方法制造方法及图纸

电堆压堆装置、压堆设备以及压堆方法，属于燃料电池电堆装配领域，为了解决电堆压堆精度的问题，包括限位装置，可被控伸缩；距离传感器，采集距离数据；控制器，根据所述距离数据控制所述限位装置在压堆过程中随电堆的上端板逐渐下压而缩短以使所述限位装置不阻碍所述上端板，效果是能够提高压堆精度。效果是能够提高压堆精度。效果是能够提高压堆精度。

【技术实现步骤摘要】
电堆压堆装置、压堆设备以及压堆方法


[0001]本专利技术属于燃料电池电堆装配领域，涉及一种质子交换膜燃料电池电堆的压堆装置、压堆设备以及压堆方法。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种将反应物的化学能转化成电能的装置，具有发电效率高、环境污染小、比能量高、可靠性高等特点。燃料电池电堆(简称电堆)由端板(上端板、下端板)、绝缘板、集流板、双极板、膜电极等电堆核心部件通过一片片堆叠的方式堆叠形成，这些电堆核心部件称为装堆物料。电堆堆叠组装通常在装堆机上完成，为保证堆叠精度，减小装堆过程中双极板和膜电极的偏移，在组装电堆时需要使用限位。

技术实现思路

[0003]为了解决电堆压堆精度的问题，在第一方面上，根据本申请一些实施例的电堆压堆装置，包括
[0004]限位装置，可被控伸缩；
[0005]距离传感器，采集距离数据；
[0006]控制器，根据所述距离数据控制所述限位装置在压堆过程中随电堆的上端板逐渐下压而缩短以使所述限位装置不阻碍所述上端板。
[0007]根据本申请一些实施例的电堆压堆装置，所述限位装置包括外部可伸缩限位柱和内部可伸缩限位柱。
[0008]根据本申请一些实施例的电堆压堆装置，
[0009]所述外部可伸缩限位柱，设置在由各层装堆物料堆叠的电堆的外侧，在电堆的外侧限制电堆的各层装堆物料的堆叠位置，压堆前所述外部可伸缩限位柱靠近电堆的上端板的端部与所述上端板之间的距离是第一距离；
[0010]所述内部可伸缩限位柱，设置在由各层装堆物料堆叠的电堆的内部，贯穿堆叠电堆的各层装堆物料，在电堆的内部限制电堆的各层装堆物料的堆叠位置，压堆前所述内部可伸缩限位柱的一端部处于所述上端板中且不伸出所述上端板的上表面，压堆前所述内部可伸缩限位柱的所述一端部与所述外部可伸缩限位柱的所述柱靠近电堆的上端板的所述端部之间的距离是第二距离。
[0011]所述距离传感器设置在外部可伸缩限位柱朝向上端板的端部，用于采集所述外部可伸缩限位柱的所述端部与所述上端板之间的距离的数据。
[0012]所述控制器接收所述距离传感器采集的所述外部可伸缩限位柱的所述端部与所述上端板之间的距离的数据，根据所述数据驱动所述外部可伸缩限位柱逐渐缩短，使所述外部可伸缩限位柱的所述靠近电堆的上端板的端部与逐渐下压的所述上端板之间的距离保持在所述第一距离；根据所述数据驱动所述内部可伸缩限位柱逐渐缩短，使所述内部可伸缩限位柱的所述一端部与逐渐缩短的所述外部可伸缩限位柱的所述柱靠近电堆的上端
板的所述端部之间的距离保持在第二距离，所述内部可伸缩限位柱的所述一端保持在处于逐渐下压的所述上端板中且不伸出上端板的上表面。
[0013]根据本申请一些实施例的电堆压堆装置，所述电堆物料边角开圆孔，所述电堆物料通过所述边角的圆孔插装在内部可伸缩限位杆上。
[0014]根据本申请一些实施例的电堆压堆装置，所述距离传感器是红外测距仪。
[0015]根据本申请一些实施例的电堆压堆装置，所述外部可伸缩限位柱靠近电堆的下端板的端部与所述下端板之间具有下部间隙。
[0016]根据本申请一些实施例的电堆压堆装置，所述第一距离为4～7mm，所述下部间隙为1～3mm。
[0017]根据本申请一些实施例的电堆压堆装置，所述内部可伸缩限位柱的所述可伸缩端部处于所述上端板中的深度是所述上端板厚度的70～80％。
[0018]在第二方面上，根据本申请一些实施例的压堆设备，包括压堆机及所述的电堆压堆装置。
[0019]在第二方面上，根据本申请一些实施例的应用所述的压堆设备的电堆压堆方法，包括如下步骤：
[0020]距离传感器实时采集外部可伸缩限位柱的伸缩部与上端板之间的距离的数据；
[0021]控制器接收所述距离传感器采集的外部可伸缩限位柱的伸缩端与上端板之间的距离的数据；
[0022]控制器根据数据驱动外部可伸缩限位柱逐渐缩短，外部可伸缩限位柱的伸缩端与逐渐下压的上端板之间的距离保持在第一距离；
[0023]控制器根据数据驱动内部可伸缩限位柱逐渐缩短，内部可伸缩限位柱的伸缩端与逐渐缩短的外部可伸缩限位柱的所述柱的伸缩端之间的距离保持在第二距离，内部可伸缩限位柱的伸缩端保持在处于逐渐下压的上端板中且不伸出上端板的上表面。
[0024]本专利技术的有益效果：本专利技术控制器接收距离传感器采集的外部可伸缩限位柱的端部与上端板之间的距离的数据，根据数据驱动外部可伸缩限位柱逐渐缩短，使外部可伸缩限位柱的靠近电堆的上端板的端部与逐渐下压的上端板之间的距离保持在第一距离。根据数据驱动内部可伸缩限位柱逐渐缩短，使内部可伸缩限位柱的一端部与逐渐缩短的外部可伸缩限位柱的柱靠近电堆的上端板的端部之间的距离保持在第二距离，内部可伸缩限位柱的一端保持在处于逐渐下压的上端板中且不伸出上端板的上表面。从而在压堆的过程中，外部可伸缩限位柱与内部可伸缩限位柱始终保持与压堆前基本一致数量的各层装堆物料的限位作用，在动态的压堆过程始终保持对最广范围对象进行限位，也保证了在压堆前、过程中能够具有基本相同和最佳的限位效果。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0025]图1是电堆压堆装置的结构示意图；
[0026]图2是图1的俯视图；
[0027]图3是控制器的示意图。
[0028]附图标记：1.下端板，2.外部可伸缩限位柱，3.堆芯，4.上端板，5.内部可伸缩限位
柱，6.控制器，7.数据传输线，8.距离传感器。
具体实施方式
[0029]下面通过参考附图详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
[0030]燃料电池电堆(简称电堆)是由端板(上端板4、下端板1)、绝缘板、集流板、双极板、膜电极等电堆核心部件通过一片片堆叠的方式堆叠形成，这些电堆核心部件称为装堆物料。电堆堆叠组装通常在装堆机上完成，为保证堆叠精度，减小装堆过程中双极板和膜电极的偏移，在组装电堆时需要使用限位。
[0031]目前最常用内限位和外限位同时作用的限位工装，内限位最常用的方式是采用内限位柱，限位工装将内限位柱在空间固定不动，可以理解为限位工装包括一个重量装置，该装置具有连接件，通过连接件将所述内限位柱固定，使内限位柱处于空间中的某一位置。在所有装堆物料的边角处开圆孔，然后用装堆物料通过圆孔穿过内限位柱，内限位柱通常使用金属直杆，从而减小物料在装堆过程中发生的偏移。然而内限位柱的高度要求大于电堆在松散状态下的高度，即内限位柱要从电堆的上端板4的上表面穿出。因此在压堆过程中，压堆机的压头容易与内限位柱发生干涉。为了避免干涉发生，要求压头的面积小于电堆上端板4的面积，这就会导致电堆受力均匀性变差。
[0032]外限位最常用的方式是采用外限位柱，限位工装将外限位柱在空间固定不动，被固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电堆压堆装置，其特征在于，包括限位装置，可被控伸缩；距离传感器，采集距离数据；控制器，根据所述距离数据控制所述限位装置在压堆过程中随电堆的上端板逐渐下压而缩短以使所述限位装置不阻碍所述上端板。2.根据权利要求1所述的电堆压堆装置，其特征在于，所述限位装置包括外部可伸缩限位柱和内部可伸缩限位柱。3.根据权利要求2所述的电堆压堆装置，其特征在于，所述外部可伸缩限位柱，设置在由各层装堆物料堆叠的电堆的外侧，在电堆的外侧限制电堆的各层装堆物料的堆叠位置，压堆前所述外部可伸缩限位柱靠近电堆的上端板的端部与所述上端板之间的距离是第一距离；所述内部可伸缩限位柱，设置在由各层装堆物料堆叠的电堆的内部，贯穿堆叠电堆的各层装堆物料，在电堆的内部限制电堆的各层装堆物料的堆叠位置，压堆前所述内部可伸缩限位柱的一端部处于所述上端板中且不伸出所述上端板的上表面，压堆前所述内部可伸缩限位柱的所述一端部与所述外部可伸缩限位柱的所述柱靠近电堆的上端板的所述端部之间的距离是第二距离。所述距离传感器设置在外部可伸缩限位柱朝向上端板的端部，用于采集所述外部可伸缩限位柱的所述端部与所述上端板之间的距离的数据。所述控制器接收所述距离传感器采集的所述外部可伸缩限位柱的所述端部与所述上端板之间的距离的数据，根据所述数据驱动所述外部可伸缩限位柱逐渐缩短，使所述外部可伸缩限位柱的所述靠近电堆的上端板的端部与逐渐下压的所述上端板之间的距离保持在所述第一距离；根据所述数据驱动所述内部可伸缩限位柱逐渐缩短，使所述内部可伸缩限位柱的所述一端部与逐渐缩短的所述外部可伸缩限位柱的所述柱靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爽，姚荣华，韩雪松，王朋豪，韩福江，
申请(专利权)人：国创氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：