燃料电池车辆的燃料电池组制造技术

本发明专利技术涉及一种组装燃料电池组的方法，其中使用固定块和固定销替代螺 栓来组装燃料电池组，从而缩短组装燃料电池组所需的时间和工艺，能够使用 自动化装置实现组装工艺，并且利于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用固定i央(fixingblock)和固定销(fixingpin)组^i料电池车 辆的燃料电池组(fiid cell stack)的方法，以及由此形成的燃料电池组，这可以 縮短组m料电鹏且所需的时间和工艺，并有利于大规模生产。
技术介绍
燃料电池系统舰以电化学将化学能转换成电能而发电，而不题过燃烧 靴学能转化成热。燃料电池系乡舰常包括用于发电的燃料电池组、用于向燃料电池组供应氢 作为燃料的氢供应系统、用于向燃料电池组供应空气中的氧的空气(氧气)供应系统、和用于将燃料电池组的反应热清除至燃料电池系统外部的热管a^统(thermal management systen^ TMS)， J^空气中的氧是电化学反应所需的氧化 剂，i^热管理系鄉制燃料电池组的运行驢，^#1行水管理功能。在上述的燃料电池系统中，燃料电池组^K1使作为燃料的氢与空气中的 氧反g发电的^g。如图10所示，燃料电池组的单元电池100包括膜电丰鬆且件101 (MEA)、 气^W广散层102 (GDL)、隔板103和用于维持气密性的垫圈104。单元电M 过下式1代表的化学反应发电阳极H2—2H+ + 2e-阴极 l/202 + 2lf + 2e- —H203MJd^反应，电源电池100产生范围在0.6至1.0V、平均0.7V的电。4由于辅的燃料电鹏且需要高的动九燃料电Mia中将至少大约4oo个单 元电池堆在一起，以获得所需的电压。常夫肚，例如，Mffln图ii戶标4顿^i累栓105使位于堆叠的电池两端的端板106固定，如图12所^fflil在其上用螺栓固定有紧固条107或紧固板使端板106固定，或者如图13戶;f^M:围^^料电池组的齡外周设置紧固条108， 将燃料电^tMa中的单元电池串联堆叠。特别地，美国专利第6,455,179和4,345,009号、日本专利第2004^0065492号公开了〗顿^i栓和螺母组纖料敏魅且的方法。但该方法很耗时，特别是在螺^i接方面，因此不适于自动ibi艺。而且，日本专利第2006-54067、 2006-66256、 2006-73226和2006-73459号公开了S31销嵌入到设置在端板和底板、顶板和侧敬上的接头中将端板组装到 燃料电池组的方法。然而，该方法具有销可以由于振动或震动而脱离其自身位 置的缺点。另外，美国专利第6,645,659号公开了通过锯齿和螺栓将端板与张力 (tension)鹏接从而组^t料电池组的方法。然而，该方法棚螺栓固定工艺 中是很耗时的。另外，美国专利第5,789,901号公开了〗顿紧固带和盘簧组^M料电鹏且的 方法。然而，该方法由于在紧固过程中涉及到高负载，因此需要高压装置。在 燃料电池组被紧固带缠绕盼瞎况下，该方法是不可行的。在组^31程中常规的方對吏用大量的螺栓，花费大量的时间进行螺栓固定 工艺，并需要大量的步骤。因此，这些方法不利于大规t胜产。在此
技术介绍
部分中公开的上述信息仅用于增强对本专利技术
技术介绍
的理 解，并因此其可以包含不形成该国家本领域普通技术人员已知的现有技术的信
技术实现思路
本专利技术致力刊军决与现有技斜目关的战问题。一方面，本专利技术掛共了燃料电池 的燃料电池组，其包括多个单元电池和设置在其两端的每一个上的端板，该燃料电池组包括端板之间的紧固条(fixing bar)，该紧固条与 ^端板的上部和侧部接触；固定块，其穿透紧固条的端部，在预定方向上与端,接，并具有支撑紧固条的头部；和固定销，其在 垂直于预定方向的角度上穿透紧固条，并可分离地与固定±央连接。另一方面，本专利技术提供了组^t料电池^的燃料电池组的方法，±^燃料电池组包括多个单元电池和设置在其两端的每一个上的端板，，方^S括: 在端板之间设置紧固条，使得紧固条与旨端板的上部禾嗰部接触；允许固定 块在预定的方向上穿透紧固条的端部，以^m固条駄到每个端板中；允许固 定销在垂直于预定方向的角度上穿透紧固条，以使固定销与固定±央连接。本文所用的术语糊(vehide)、车用或其它對牀语離成包繊 常的机动车辆，例如载客车辆，包才蔬动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、 各种商用车辆，包括各种船只和船舶的水iiX具，航空器和类似物。附图结合在本说明书中并形成其一部分，并与以下具,述一起，更详细 地说明了本专利技术的以上特征和优势，其用于通过实施例的方，释本专利技术的原 理，这^t寺征和优势由此将题而易见的。附图说明现在参考附图中图示的某些示范性实施方式对本专利技术的，和其它特tt《彌细说明，以下附图仅仅作为图恭合出，因此不魏本专利技术柳蹄(j，其中 图1歸出根据本专利技术第一 实施方式的燃料电池组组装结构的透视图； 图2是示出根据本专利技术第一 实施方式的燃料电池组组装结构的截面图； 图3A和3B是示出鹏本专利技术第一 实施方式的燃料电 魅且组装结构中的固定销组装的透视图4是示出根据本专利技术第二 实施方式的燃料慰腿且组装结构的透视图； 图5是示出t離本专利技术第二tt实施方式的燃料电池组组装结构的截面图； 图6A和6B是示出根据本专利技术第二雌鄉方式的燃料电纟iMa组装结构中的固定销组装的透视图7是示出根据本专利技术第三,实施方式的燃料电鹏且组装结构的透视图； 图8是示出禾離本专利技术第三 实施方式的燃料电池组组装结构的截面图； 图9A和9B是示出t鹏本专利技术第三^it实施方式的燃料电池组组装结构中的固定销组装的透视图10是示出常MJi料电池组的单元电池的截面图；图11是示出常MJi料电鹏且组装结构的实例的透视图12是示出常Myt料电池组组装结构的另一实例的透视图13是示出常M!Ji料电池组组装结构的再另一实例的透视图。附图中列出的参考数字包括关于下，一與寸论的下列元件10:头部 12:固定销 14:凹槽 16:锁定突部 18:凹-凸部20:围块(ball)22:弹簧24: ±姊 26:凹部28:围鹏簧(ballsring)107:紧固条11:固定块13:限制器(stopper)15:锁定凹槽17:键(key)19:狭缝21:凹槽部23:工具駄凹槽25:固定螺丝27: U形凹槽106:端板跳单元模块应当理解到，所附的附图并非必然是按比例的，其说明了本专利技术基本原理 的各种^&特征的一定禾，上简化的代表。本文公开的本专利技术的具体设iH寺征， 包括，例如，具体大小、方向、位置和开沐将部分取决于具体的g先定用途和使 用环境。现在将详细参考本专利技术的优选实施方式，下文所附的附图中图示了其若干 实例，其中类似的附图标己通篇表示类似的元件。下面参考附图对实施方式进 行说明，以解释本专利技术。图1和2是示出根据本专利技术第一,实施方式的燃料电池组组装结构的透 视图和截面图。^h端板106位于单元模i央109的每一端，单元模块中±隹叠有数百个单元 电池。多个紧固条107 i體在端板106之间。固定块11和固定销12駄到每 个紧固条107中，以组^M料电池组。与iOT螺^^接的常规方法相比，^f顿固定i央11和固定销12，简化了组装和拆卸工艺，并皿著縮短了组装和拆卸的时间。下面详细描述使用固定±央11和固定销12的组装方法。首先，在端板106之间體用于将端板106保持在两侧上的紧固条107。 在紧固条107的端部置于端板106的夕卜表面上的状态下，固定块11在预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池车的燃料电池组，其包括多个单元电池和设置在所述其两端的每一端上的端板，所述燃料电池组包括：　位于所述端板之间的紧固条，所述紧固条与每个端板的顶部和侧部接触；　固定块，所述固定块穿透所述紧固条的端部，以预定方向与所述端 板连接，并具有支撑所述紧固条的头部；和　固定销，所述固定销以垂直于所述预定方向的角度穿透所述紧固条，并且可拆卸地与所述固定块连接。

【技术特征摘要】
2008.2.22 KR 10-2008-00161491.一种燃料电池车的燃料电池组，其包括多个单元电池和设置在所述其两端的每一端上的端板，所述燃料电池组包括位于所述端板之间的紧固条，所述紧固条与每个端板的顶部和侧部接触；固定块，所述固定块穿透所述紧固条的端部，以预定方向与所述端板连接，并具有支撑所述紧固条的头部；和固定销，所述固定销以垂直于所述预定方向的角度穿透所述紧固条，并且可拆卸地与所述固定块连接。2. 根据权利要求1戶腿的燃料电池组，其中M戶腿固定销的转动，允许所述固定销锁定于锁定凸部和/A^f^锁定凸部上释放，从而实m^述固定销与戶;M固定块的可拆卸连接，所述锁定凸部直接或间掛也i體WM端fch。3. 根据权利要求2戶，的燃料电池组，其中BW固定销包括位于BM端板 上的凹槽部中的用于向0M固定销樹共弹力的弹簧。4. 根据权利要求2戶腿的燃料电池组，其中戶腿固定销包括在其纵向上形成的凹槽和平行于所述凹槽设置的锁定槽口 ，其中所述凹槽的一端与所述锁定 槽口相通，使得当戶;M锁定凸部到达戶腿凹槽的一端时，sa转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：琴荣范，卢映佑，金世勋，郑贵成，金悳焕，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：KR