本申请公开了一种用于燃料电池电堆装配拆卸的定位装置，所述定位装置包括水平的定位平台和若干个竖直设置的定位杆；所述定位杆的一端为固定端；所述固定端可拆卸固定于所述定位平台；所述定位杆，包括分布于定位平台内周的若干内定位杠和分布于定位平台外周的若干外定位杆，所述内定位杆用于定位燃料电池电堆的内部部件；所述外定位杆用于定位燃料电池的外部部件。本申请提供的定位装置，在燃料电池电堆装配、拆解维修过程中，均可以定位准确。均可以定位准确。
【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池电堆装配拆卸的定位装置
[0001]本申请涉及一种用于燃料电池电堆装配拆卸的定位装置，属于燃料电池领域。
技术介绍
[0002]燃料电池是一种将化学能直接转化成电能的清洁能源发电装置。燃料电池电堆是其核心部件，主要由双极板、膜电极组件(MEA)和密封件串联堆叠装配而成，燃料电池电堆根据功率规格不同，电堆节数大约在70～200之间，因此各个部件装配过程中的定位问题至关重要。若无定位装置或定位不准确，电堆装配过程中各个部件之间易发生错位，一方面电堆密封出现问题，发生反应气外漏、内窜、冷却介质污染膜电极等现象，影响电堆性能，严重的电堆将无法工作，甚至还会有安全问题；另一方面电堆装配压紧时，若个部件之间有错位，易产生局部应力集中，造成电堆部件的断裂。因此燃料电池电堆装配过程中的定位装置对电堆性能、寿命和安全至关重要。
[0003]燃料电池电堆装配的定位装置主要包括内定位与外定位。内定位通常为一套整根的定位杆，其杆长度大于电堆的长度，在装配完成后将其取出，其弊端是由于定位杆较长，在加工成型时直线度较难保证，装配过程中仅靠内定位无法保证电堆定位的准确性，且电堆在运行后，由于密封弹性体的热胀冷缩易发生变形，某些部件易发生衰减或电堆发生故障，在修堆拆解重新装配时，内定位杆通常无法使用。外定位通常设计成与电堆外轮廓相同的形状，通过外定位限位来实现电堆装配的定位功能，其弊端是一方面电堆各部件加工时可能存在一定的加工误差，完全限制外轮廓易造成部件的挤压致使其变形甚至断裂，另一方面外定位装置仅能限制电堆各部件外轮廓的一致性，然后电堆内气腔、油腔等内部通道较多，尤其是密封件等软质的弹性体，其定位无法保证。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对燃料电池电堆装配拆卸中的定位问题，专利技术了一种内定位与外定位相结合的定位装置。
[0005]本申请的一个方面，提供一种用于燃料电池电堆装配和/或拆卸的定位装置，所述定位装置包括水平的定位平台和若干个竖直设置的定位杆；
[0006]所述定位杆的一端为固定端；所述固定端可拆卸的固定于所述定位平台；
[0007]所述定位杆，包括分布于定位平台内周的若干内定位杠和分布于定位平台外周的若干外定位杆；
[0008]所述内定位杆用于定位燃料电池电堆的内部部件；
[0009]所述外定位杆用于定位燃料电池的外部部件。
[0010]所述“内周”的含义为近定位平台中心的位置；“外周”的含义为相对于“内周”远离定位平台中心的位置。
[0011]可选地，所述定位装置还包括可拆卸限位组件；
[0012]所述外定位杆的另一端为自由端；所述可拆卸限位组件用于所述外定位杆的自由
端的限位。
[0013]可选地，所述可拆卸限位组件为矩形环，围限于所述若干外定位杆的的自由端的外周边。
[0014]可选地，所述定位平台包括沿竖直方向、自下至上依次设置的第一定位平台和第二定位平台；
[0015]所述第一定位平台和第二定位之间设置支撑部件，用于实现第一定位平台和第二定位平台之间的平行度。所述支撑部件优选为立柱。
[0016]可选地，所述燃料电池电堆包括外壳体和双极板，所述双极板具有主流道，所述第一定位平台包括多个内定位盲孔、多个外定位盲孔和多个支撑部件盲孔；
[0017]所述内定位盲孔的内径与所述主流道相适应；
[0018]所述内定位杆的外径与所述主流道相适应；为了装配燃料电池电堆过程中插拔方便，其尺寸应略小于双极板主流道气孔，定位杆保证了燃料电池电堆装配过程中气孔内部每个密封界面定位的准确性；
[0019]所述燃料电池电堆的外壳体与外定位盲孔的孔壁相切或邻近相切。
[0020]本申请文件中，“相适应”包括形状和尺寸的相适应，可以实现配合。
[0021]可选地，所述第二定位平台包括多个内定位通孔和多个外定位通孔；
[0022]每个所述内定位通孔与对应的每个所述内定位盲孔相适应；
[0023]每个所述外定位通孔与对应的每个所述外定位盲孔相适应。
[0024]可选地，所述外定位杆的固定端穿过所述外定位通孔、固定于所述外定位盲孔处；
[0025]所述内定位杆的固定端穿过所述内定位通孔、固定于所述内定位盲孔处。
[0026]在装堆过程中，内定位杆和外定位杆通过定位顶板上的通孔插入定位底板上的盲孔，定位顶板和定位底板上的两个孔共同作用保证了定位杆的直线度，以防其由于过长和孔轴配合偏差导致的晃动。
[0027]可选地，所述内定位杆的外径与所述主流道内径的的间距0.1～0.5mm；
[0028]所述内定位杆的数量与所述燃料电池双极板主流道的数量相同。
[0029]可选地，所述外定位杆的外周边与所述燃料电池的外壳体的间距为0.1～0.5mm；
[0030]沿燃料电池电堆的水平方向的矩形截面，截面的每边设置外定位杆的数量≥2。
[0031]可选地，所述定位平台的材料选自铝合金、不锈钢或不变形的塑料材料中的任意一种；
[0032]所述可拆卸限位组件的材料选自铝合金、不锈钢或不变形的塑料材料中的任意一种；
[0033]所述定位杆的材料选自铝合金、不锈钢或不变形的塑料材料中的任意一种。
[0034]可选地，所述可拆卸限位组件由多个限位单元组成，所述限位单元通过紧固件固定。
[0035]可选地，所述限位单元为L型。
[0036]可选地，所述限位单元贴近外定位杆的一侧设有与外定位杆形状适应的槽，用于实现沿所述外定位杆外周的竖直方向的移动。
[0037]所述限位单元通过调节锁紧螺钉的松紧，可沿外定位杆上下移动外轮廓限位框，来限制外定位杆由于过长导致的直线度偏移或晃动。
[0038]本申请的另一个方面，提供一种上述的定位装置在燃料电池电堆装配、拆解中的应用。
[0039]可选地，所述装配具体包括以下方法：将所述外定位杆和所述内定位杆的固定端固定在所述定位平台上，所述内定位杆的自由端依次穿过若干个燃料电池双极板的主流道孔，所述燃料电池双极板的外径通过外定位杆固定，外定位杆的自由端通过限位组件固定，装配形成水平放置在定位平台上的燃料电池电堆。
[0040]可选地，所述拆解具体包括以下步骤：拆除所述定位装置中的内定位杆，通过所述外定位杆以及限位组件固定燃料电池电堆，完成燃料电池电堆的拆解。
[0041]作为一种具体实施方式，如图8所示，在电堆装配过程中，内定位杆与燃料电池双极板主流道气孔共形，保证了内部部件尤其是密封线垫在内部的定位准确性，外定位杆分别在双极板外轮廓四个方向上，通过定位底板、定位顶板与外轮廓限位框三点作用在同一条定位杆上，保证了定位杆的直线度，进而保证了电堆外轮廓定位的准确性和电堆长度方向定位的一致性。在电堆装配结束后，内定位杆拔出过程及拔出后，如图9所示，外定位杆和外轮廓限位框仍然能够保证电堆各部件不错位、电堆长度方向不倾斜。在电堆运行一段时间后，若发生故障需要拆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池电堆装配和/或拆卸的定位装置，其特征在于，所述定位装置包括水平的定位平台和若干个竖直设置的定位杆；所述定位杆的一端为固定端；所述固定端可拆卸的固定于所述定位平台；所述定位杆，包括分布于定位平台内周的若干内定位杠和分布于定位平台外周的若干外定位杆；所述内定位杆用于定位燃料电池电堆的内部部件；所述外定位杆用于定位燃料电池的外部部件。2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述定位装置还包括可拆卸限位组件；所述外定位杆的另一端为自由端；所述可拆卸限位组件用于所述外定位杆的自由端的限位。优选地，所述可拆卸限位组件为矩形环，围限于所述若干外定位杆的的自由端的外周边。3.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述定位平台包括沿竖直方向、自下至上依次设置的第一定位平台和第二定位平台；所述第一定位平台和第二定位之间设置支撑部件，用于实现第一定位平台和第二定位平台之间的平行度。4.根据权利要求3所述的定位装置，所述燃料电池电堆包括外壳体和双极板，所述双极板具有主流道，其特征在于，所述第一定位平台包括多个内定位盲孔、多个外定位盲孔和多个支撑部件盲孔；所述内定位盲孔的内径与所述主流道相适应；所述内定位杆的外径与所述主流道相适应；所述燃料电池电堆的外壳体与外定位盲孔的孔壁相切或邻近相切。5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述第二定位平台包括多个内定位通孔和多个外定位通孔；每个所述内定位通孔与对应的每个所述内定位盲孔相适应；每个所述外定位通孔与对应的每个所述外定位盲孔相适应；优选地，所述外定位杆的固定端穿过所述外定位通孔、固定于所述外定位盲孔处；所述内定位杆的固定端...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙海，谷旺，孙公权，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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