燃料电池模组制造技术

本发明专利技术属于燃料电池技术领域，公开燃料电池模组，燃料电池模组包括电堆单元，电堆单元包括电池组件

【技术实现步骤摘要】
燃料电池模组


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及燃料电池模组
。

技术介绍

[0002]氢气燃料电池具备能量转化效率高
、
无污染
、
无噪音等突出特点，适于作为车辆动力源，以解决碳排放问题
。
[0003]氢气燃料电池包括空气系统
、
氢气系统
、
冷却系统以及燃料电池电堆，燃料电池电堆是氢气燃料电池核心部分，有多个单体电池以串联方式层叠组合构成，将双极板与膜电极交替叠合，各单体电池之间嵌入密封件，经进气端板和盲端端板压紧后采用紧固螺栓固定连接，构成燃料电池电堆，电堆工作时，氢气和氧气分别由进口引入，经电堆气体主通道分配至各单体电池的双极板，经双极板导流均匀分配至膜电极，通过膜电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应
。
[0004]燃料电池电堆工作时产生大量的热量，由于热胀冷缩的基本原理，使得单体电池的体积产生变化，端板和集流板存在脱离于电池单体的风险，造成电堆失效
。
[0005]因此，亟需一种燃料电池模组，以解决上述问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的在于：提供燃料电池模组，降低集流板和压紧端板脱离于电池组件的风险，避免燃料电池模组失效
。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]燃料电池模组，所述燃料电池模组包括电堆单元，所述电堆单元包括：
[0009]电池组件，所述电池组件的两个端部均设置有集流板；
[0010]压紧端板，每个所述集流板背离所述电池组件的一侧均设置有所述压紧端板；
[0011]调节端板，至少一个所述压紧端板的一侧设置有所述调节端板，所述调节端板与相邻的所述压紧端板之间形成膨胀空间，所述压紧端板与所述调节端板之间设置有推力弹簧，所述推力弹簧具备将驱动所述调节端板和所述压紧端板相互远离的弹性势能；
[0012]固定组件，绕过所述电池组件
、
所述压紧端板以及所述调节端板的外周，所述固定组件将所述电池组件
、
所述压紧端板以及所述调节端板绑紧
。
[0013]作为一种可选的技术方案，所述压紧端板和所述调节端板二者中的一个设有定位柱，所述压紧端板和所述调节端板二者中的另一个设有定位槽，所述定位柱与所述定位槽正对设置，所述推力弹簧套设于所述定位柱的外部，且所述推力弹簧的一端插入所述定位槽
。
[0014]作为一种可选的技术方案，所述燃料电池模组还包括壳体单元，所述电堆单元设置于所述壳体单元的内部，所述壳体单元的第一壳体设有冷却开口，所述电池组件设有冷却通道，所述冷却开口与所述冷却通道连通，冷却介质从所述冷却开口进入所述冷却通道
。
[0015]作为一种可选的技术方案，抵接于所述电池组件正极端的所述集流板为正极集流
板，抵接于所述正极集流板的所述压紧端板为正极端板，所述正极端板与所述第一壳体固定连接，抵接于所述电池组件负极端的所述集流板为负极集流板，抵接于所述负极集流板的所述压紧端板为负极端板，所述推力弹簧设置于所述负极端板与所述调节端板之间，所述调节端板与所述壳体单元的第三壳体固定连接
。
[0016]作为一种可选的技术方案，所述壳体单元的底板为第二壳体，所述第二壳体的表面间隔设有多根底部横梁，所述电池组件搭载于所述底部横梁，所述电池组件与所述第二壳体之间形成第一悬空空间
。
[0017]作为一种可选的技术方案，所述壳体单元的内部沿竖直方向堆叠有多个所述电堆单元，相邻两个所述电堆单元通过串联铜排串联连接，相邻两个所述电堆单元之间设置有中部横梁，位于上方位置的所述电池组件搭载于所述中部横梁，相邻两个所述电堆单元之间形成第二悬空空间
。
[0018]作为一种可选的技术方案，连接所述电堆单元正极端的阳极铜排向上延伸并穿过所述壳体单元的第四壳体，连接所述电堆单元负极端的阴极铜排向上延伸并穿过所述第四壳体，所述串联铜排
、
所述阳极铜排以及所述阴极铜排位于相邻两个所述电堆单元的同一侧
。
[0019]作为一种可选的技术方案，所述壳体单元的内部还设置有电压巡检单元，所述电压巡检单元位于所述电堆单元背离所述串联铜排的一侧，所述电压巡检单元与所述电堆单元之间间隔设有安全空间
。
[0020]作为一种可选的技术方案，所述壳体单元的外部设置有悬空支座，所述悬空支座用于连接车架
。
[0021]作为一种可选的技术方案，所述冷却通道与所述推力弹簧在所述电池组件的延伸方向上错位设置
。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]本专利技术提供燃料电池模组，电池组件在工作过程中产生大量的热量，使得电池组件体积膨胀，两个压紧端板之间的距离增大，由于固定组件的绑紧作用，调节端板与相邻位置的压紧端板之间的距离缩小，膨胀空间缩小，推力弹簧被压缩，推力弹簧和固定组件共同作用，将集流板和压紧端板压紧于电池组件，降低集流板和压紧端板脱离于电池组件的风险，使得燃料电池模组能够在一定的温度范围内正常运行，避免燃料电池模组失效
。
由于固定组件的绑紧作用，能够避免调节端板脱离于电堆单元，便于将电堆单元作为整体进行搬运，且在运行过程中能够避免膨胀的电池组件对燃料电池模组的其他部件造成影响
。
附图说明
[0024]下面根据附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明；
[0025]图1为实施例所述的燃料电池模组的第一视角的结构示意图；
[0026]图2为实施例所述的燃料电池模组的第二视角的结构爆炸图；
[0027]图3为实施例所述的燃料电池模组的第三视角的结构爆炸图；
[0028]图4为实施例所述的燃料电池模组的俯视图；
[0029]图5为图4中
A
‑
A
横截面的剖视图；
[0030]图6为图4中
B
‑
B
横截面的剖视图；
[0031]图7为实施例所述的壳体单元的爆炸图；
[0032]图8为实施例所述的电堆单元的结构示意图
。
[0033]图中：
[0034]1、
电堆单元；
11、
电池组件；
111、
冷却通道；
12、
调节端板；
121、
定位柱；
13、
推力弹簧；
14、
固定组件；
15、
正极集流板；
16、
正极端板；
17、
负极集流板；
18、
负极端板；
19、
膨胀空间；
[0035]2、
壳体单元；
21、
第一壳体；
211、
冷却开口；
212、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
燃料电池模组，其特征在于，所述燃料电池模组包括电堆单元
(1)
，所述电堆单元
(1)
包括：电池组件
(11)
，所述电池组件
(11)
的两个端部均设置有集流板；压紧端板，每个所述集流板背离所述电池组件
(11)
的一侧均设置有所述压紧端板；调节端板
(12)
，至少一个所述压紧端板的一侧设置有所述调节端板
(12)
，所述调节端板
(12)
与相邻的所述压紧端板之间形成膨胀空间
(19)
，所述压紧端板与所述调节端板
(12)
之间设置有推力弹簧
(13)
，所述推力弹簧
(13)
具备将驱动所述调节端板
(12)
和所述压紧端板相互远离的弹性势能；固定组件
(14)
，绕过所述电池组件
(11)、
所述压紧端板以及所述调节端板
(12)
的外周，所述固定组件
(14)
将所述电池组件
(11)、
所述压紧端板以及所述调节端板
(12)
绑紧
。2.
根据权利要求1所述的燃料电池模组，其特征在于，所述压紧端板和所述调节端板
(12)
二者中的一个设有定位柱
(121)
，所述压紧端板和所述调节端板
(12)
二者中的另一个设有定位槽，所述定位柱
(121)
与所述定位槽正对设置，所述推力弹簧
(13)
套设于所述定位柱
(121)
的外部，且所述推力弹簧
(13)
的一端插入所述定位槽
。3.
根据权利要求1所述的燃料电池模组，其特征在于，所述燃料电池模组还包括壳体单元
(2)
，所述电堆单元
(1)
设置于所述壳体单元
(2)
的内部，所述壳体单元
(2)
的第一壳体
(21)
设有冷却开口
(211)
，所述电池组件
(11)
设有冷却通道
(111)
，所述冷却开口
(211)
与所述冷却通道
(111)
连通，冷却介质从所述冷却开口
(211)
进入所述冷却通道
(111)。4.
根据权利要求3所述的燃料电池模组，其特征在于，抵接于所述电池组件
(11)
正极端的所述集流板为正极集流板
(15)
，抵接于所述正极集流板
(15)
的所述压紧端板为正极端板
(16)
，所述正极端板
(16)
与所述第一壳体
(21)
固定连接，抵接于所述电池组件
(11)
负极端的所述集流板为负极集流板
(17)
，抵接于所述负极集流板
(17)
的所述压紧端板为负极端板
(18)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茁，董宗瓒，孟凡佳，郭英伦，白云锋，普星彤，崔新然，米新艳，吴芳敏，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：