一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机。该压装机包括机架、压装装置和转动装置，压装装置的左右两端可转动的安装在机架的左右两端，机架的右端相对机架的左端向上倾斜设置；压装装置包括夹具、压板和驱动机构，夹具的左端固定设置在机架的左端，夹具的右端向上倾斜设置，压板设置在机架的右端，驱动机构与压板传动连接，以驱动压板靠近或远离夹具上的电堆；压板上设有贯穿其的注气孔，注气孔与电堆的进气口相对应，压板设有多个压力传感器；转动装置使得夹具向后倾斜。该压装机提高装堆精度、装堆质量以及良品率，提高了装配质量，减小了反修率，有效的避免了装配废品的产生，提高了来料的利用率以及对环境的保护。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机
本技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机。
技术介绍
质子交换膜燃料电池是由多个单电池串联层叠而成，通过内定位螺杆或者卡条紧固。组成燃料电池电堆。电堆工作时，氢气和氧气分别由进口进入，经过电堆主通道分配至各单电池双极板，双极板导流均匀分配给电极，通过扩散层与催化剂接触而发生电化学反应。叠合时必须保证各个极板相互压紧防止漏气，并确保各个极板的气体主通道对正，以便氢气和氧气能够顺利到达燃料电池的每一节单电池。燃料电池的装堆质量与电池产品的性能息息相关，每一个单电池在组装时候如果没有良好的定位装置，组装时存在错位，都将导致燃料电池电堆受力不均，将影响电堆的密封性能.接触性能.传质性能，最终影响电池的输出特性。现在一般是通过人工或者半自动化对电堆进行装配，但是电堆的装配良品率与返修率一直是一个严重的问题。此装置可以很好解决对位不齐而产生的质量问题。在安装台上通过人工堆叠放好下端板、双极板、膜电极、上端板等部件，借助自由定位装置保证各物料在层叠时候的对齐。然后再进行气密检测与锁紧。若是堆叠过程中，双极板与膜电极对位不整齐，压装过程中会漏气，从而最终导致堆叠无效而返工，且双极板与膜电极会出现损坏的可能性。而整个堆叠过程中，因为堆叠数量过多，再加上加工尺寸的本身误差，又可能会出来一个累积误差，出现偏移错位。锁紧后使得电堆内部各处受力不均匀程度累积增加。当电堆内部有些区域接触压力过大，容易使双极板变形，其所制得的质子交换膜燃料电池也因此而失效损坏；当电堆内部有些区域接触压力过小，双极板等部件之间会存在间隙，且燃料电池密封不牢固，从而引起氢气氧气互窜，另外膜电极与双极板的接触电阻也会因此急剧增加，电池内部电阻变大，最终影响整个燃料电池的性能。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种提高装堆精度、装堆质量以及良品率的燃料电池电堆卧式堆叠压装机。本技术的一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机，包括机架、压装装置和转动装置，所述压装装置的左右两端可转动的安装在所述机架的左右两端，所述机架的右端相对所述机架的左端向上倾斜设置；所述压装装置包括夹具、压板和驱动机构，所述夹具的左端固定设置在所述机架的左端，所述夹具的右端向上倾斜设置，所述压板设置在所述机架的右端，所述驱动机构与所述压板传动连接，以驱动所述压板靠近或远离所述夹具上的电堆；所述压板上设有贯穿其的注气孔，所述注气孔与所述夹具上的电堆的进气口相对应，所述压板设有多个用于检测所述电堆所受到的压力的压力传感器；所述转动装置驱动所述压装装置相对所述机架转动并定位至预设位置，以使得所述夹具向后倾斜。优选的，所述驱动机构包括至少两个丝杠和一个驱动所述丝杠旋转的驱动件，所述压板设有至少两个螺纹孔，所述丝杠与所述螺纹孔一一对应，所述压板由所述螺纹孔螺旋在所述丝杠的右端，至少两个所述丝杠的左端穿过所述夹具与所述驱动件传动连接。优选的，所述驱动件包括电机、减速器、双面齿皮带、主动带轮、涨紧带轮和至少两个从动带轮，所述电机的驱动端与所述减速器的输入端连接，所述主动带轮固定套设在所述减速器的输出端，每个所述丝杠的左端端部均套设有一个从动带轮，所述双面齿皮带内侧缠绕在所述从动带轮上，所述主动带轮与所述双面齿皮带外侧啮合，所述涨紧带轮设置所述主动带轮与从动带轮之间，且其与所述双面齿皮带外侧啮合。优选的，所述驱动机构还包括两个光栅尺位移传感器，两个所述光栅尺位移传感器分别设置在所述压板的上下方，用以检测所述压板上下两端的移动位移。优选的，所述夹具包括固定板、承载件和限位件，所述固定板固定设置在所述机架的左端，所述承载件和限位件均垂直所述固定板设置，所述承载件的左端固定设置在所述固定板的下端，所述限位件的左端固定设置在所述固定板的后侧，所述承载件构成的承载面、所述限位件构成的限位面与固定板围设成叠放所述电堆的腔室，所述压板与所述固定板平行。优选的，所述夹具还包括底板和夹板，所述底板固定安装在所述固定板上，所述夹板固定设置在所述底板上，所述夹板的形状面积与双极板的形状面积相同，所述承载件包括两个平行间隔设置的承载板条，两个所述承载板条的左端固定设置在所述底板上，且与所述夹板的下端相抵，所述限位件包括两个平行间隔设置的限位板条，两个所述限位板条的左端固定设置在所述底板上，且与所述夹板的后侧相抵。优选的，所述压装装置还包括一个左安装板、一个右安装板和多个加固杆，所述左安装板设置在所述机架的左端，且位于所述固定板和压板的左侧，所述右安装板设置在所述机架的右端，且位于所述固定板和压板的右侧，所述压板上设有多个贯穿其的导向孔，所述固定板上设有多个固定孔，所述加固杆与所述导向孔和固定孔一一对应，所述加固杆的右端与右安装板连接固定，所述加固杆的左端依次穿过所述导向孔和固定孔与左安装板连接固定，所述固定板固定在所述加固杆上，所述压板可沿所述加固杆的长度延伸方向滑动。优选的，所述压板包括第一板体和第二板体，所述第二板体设置在所述第一板体靠近所述夹具的一侧，多个所述压力传感器设置第一板体和第二板体之间，用以检测第一板体和第二板体之间的压力；所述第二板体的面积小于所述第二板体的面积，至少两个所述螺纹孔分别设置在所述第一板体的上下两端，所述导向孔设置在所述第一板体上，所述注气孔穿过所述第一板体和第二板体。优选的，所述机架包括左支撑座和右支撑座，所述左安装板通过左转动轴可转动的设置在所述左支撑座上，所述左转动轴的一端可转动的设置在所述左支撑座，另一端与左安装板连接固定，所述右安装板通过右转动轴可转动的设置在所述右支撑座上，所述右转动轴的一端可转动的设置在所述右支撑座，另一端与右安装板连接固定，所述左转动轴和右转动轴在同一直线上。优选的，所述转动装置包括电缸、第一转动杆和第二转动杆，所述电缸设置在所述机架上，且位于所述固定板的后侧，所述电缸的驱动端与所述第一转动杆的一端固定连接，所述第一转动杆的另一端与所述第二转动杆的一端销轴连接，所述第二转动杆的另一端与所述压装装置的后侧连接固定。本技术的一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机，根据不同的情况来通过转动装置来调整压装装置向后倾斜角度，然后人工向压装装置堆叠电堆，电堆放在夹具上，因为重力作用，电堆会自动向左向后靠齐，实现自动对齐的功能，消除了立式人工堆叠的不对齐可能性，从而进一步提高对位精度，然后通过压板给予电堆压力，同时通过压力传感器检测电堆所受到的压力，气密性检测装置可以通过压板上的注气孔对电堆进行注气，完成对电堆的气密性检测，完成后对检测合格的电堆螺栓锁紧。本技术极大的提高装堆精度、装堆质量以及良品率，提高了装配质量，减小了反修率，有效的避免了装配废品的产生，提高了来料的利用率以及对环境的保护。附图说明图1为本技术的一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机的结构示意图；图2为本技术的一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机的另一个角度的结构示意图。1-机架；11-左支撑座；12-右支撑座；1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机，其特征在于：包括机架(1)、压装装置(2)和转动装置(3)，所述压装装置(2)的左右两端可转动的安装在所述机架(1)的左右两端，所述机架(1)的右端相对所述机架(1)的左端向上倾斜设置；所述压装装置(2)包括夹具(4)、压板(5)和驱动机构(6)，所述夹具(4)的左端固定设置在所述机架(1)的左端，所述夹具(4)的右端向上倾斜设置，所述压板(5)设置在所述机架(1)的右端，所述驱动机构(6)与所述压板(5)传动连接，以驱动所述压板(5)靠近或远离所述夹具(4)上的电堆；所述压板(5)上设有贯穿其的注气孔(51)，所述注气孔(51)与所述夹具(4)上的电堆的进气口相对应，所述压板(5)设有多个用于检测所述电堆所受到的压力的压力传感器(7)；所述转动装置(3)驱动所述压装装置(2)相对所述机架(1)转动并定位至预设位置，以使得所述夹具(4)向后倾斜。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机，其特征在于：包括机架(1)、压装装置(2)和转动装置(3)，所述压装装置(2)的左右两端可转动的安装在所述机架(1)的左右两端，所述机架(1)的右端相对所述机架(1)的左端向上倾斜设置；所述压装装置(2)包括夹具(4)、压板(5)和驱动机构(6)，所述夹具(4)的左端固定设置在所述机架(1)的左端，所述夹具(4)的右端向上倾斜设置，所述压板(5)设置在所述机架(1)的右端，所述驱动机构(6)与所述压板(5)传动连接，以驱动所述压板(5)靠近或远离所述夹具(4)上的电堆；所述压板(5)上设有贯穿其的注气孔(51)，所述注气孔(51)与所述夹具(4)上的电堆的进气口相对应，所述压板(5)设有多个用于检测所述电堆所受到的压力的压力传感器(7)；所述转动装置(3)驱动所述压装装置(2)相对所述机架(1)转动并定位至预设位置，以使得所述夹具(4)向后倾斜。


2.如权利要求1所述的一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机，其特征在于：所述驱动机构(6)包括至少两个丝杠(61)和一个驱动所述丝杠(61)旋转的驱动件(62)，所述压板(5)设有至少两个螺纹孔(52)，所述丝杠(61)与所述螺纹孔(52)一一对应，所述压板(5)由所述螺纹孔(52)螺旋在所述丝杠(61)的右端，至少两个所述丝杠(61)的左端穿过所述夹具(4)与所述驱动件(62)传动连接。


3.如权利要求2所述的一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机，其特征在于：所述驱动件(62)包括电机(621)、减速器(622)、双面齿皮带(623)、主动带轮(624)、涨紧带轮(625)和至少两个从动带轮(626)，所述电机(621)的驱动端与所述减速器(622)的输入端连接，所述主动带轮(624)固定套设在所述减速器(622)的输出端，每个所述丝杠(61)的左端端部均套设有一个从动带轮(626)，所述双面齿皮带(623)内侧缠绕在所述从动带轮(626)上，所述主动带轮(624)与所述双面齿皮带(623)外侧啮合，所述涨紧带轮(625)设置所述主动带轮(624)与从动带轮(626)之间，且其与所述双面齿皮带(623)外侧啮合。


4.如权利要求2或3所述的一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机，其特征在于：所述驱动机构(6)还包括两个光栅尺位移传感器(63)，两个所述光栅尺位移传感器(63)分别设置在所述压板(5)的上下方，用以检测所述压板(5)上下两端的移动位移。


5.如权利要求2或3所述的一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机，其特征在于：所述夹具(4)包括固定板(41)、承载件(42)和限位件(43)，所述固定板(41)固定设置在所述机架(1)的左端，所述承载件(42)和限位件(43)均垂直所述固定板(41)设置，所述承载件(42)的左端固定设置在所述固定板(41)的下端，所述限位件(43)的左端固定设置在所述固定板(41)的后侧，所述承载件(42)构成的承载面、所述限位件(43)构成的限位面与固定板(41)围设成叠放所述电堆的腔室，所述压板(5)与所述固定板(41)平行。


6.如权利要求5所述的一种燃料电池电堆卧式堆叠压装机，其特征在于：所述夹具(4)还包括底板(44)和夹板(45...

【专利技术属性】
技术研发人员：华周发，谢飞，蒋中林，
申请(专利权)人：山东魔方新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37