一种氢燃料电池装堆夹具及其使用方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种氢燃料电池装堆夹具及其使用方法和用途，所述的夹具包括基板以及可拆卸固定于所述基板表面的至少两个定位组件，所述的定位组件包括定位柱和双极板定位构件，所述的双极板定位构件与定位柱滑动连接，将电池堆置于基板表面，所述的定位柱与电池堆端板相抵固定，滑动调节双极板定位构件，实现电池堆双极板的定位。本发明专利技术提供的夹具结构简单，易于加工，可适用于不同规格尺寸的电池堆端板和双极板的全过程定位，保证装堆精度。保证装堆精度。保证装堆精度。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池装堆夹具及其使用方法和用途


[0001]本专利技术属于燃料电池
，涉及氢燃料电池装堆，尤其涉及一种氢燃料电池装堆夹具及其使用方法和用途。

技术介绍

[0002]氢燃料电池堆是将氢气的化学能转化为电能的装置，因发电过程具有高效、无污染等优点，而备受关注。常见的氢燃料电池堆由端板、集电板、双极板、密封垫、膜电极、紧固件、密封件组成，其中双极板和膜电极数量可达数百片。
[0003]在电池堆组装过程中，部件之间的距离逐渐变小，压力变大，容易造成部件错位，有导致燃料或冷却剂泄漏的可能，易引起安全事故，也有可能造成部件局部受力不均，应力集中，最终导致发电效率和运行寿命受影响。
[0004]CN109420899A公开了一种具有可移动工装的燃料电池压机，在工装升降台上设置有定位组件，包括支撑板、电池单元靠板、端板靠板、定位销；支撑板包括立板、底板、底板横调孔，支撑呈L形或倒T形结构；将定位销安装在底板横调孔上并可进行横向位置调整，将电池单元靠板安装在立板上并可进行纵向位置调整，将端板靠板安装在电池单元靠板上并可进行横向位置调整。在电池压装的整个过程中，由于电池单元靠板长度为固定值，为密封件和膜电极压缩到一定比例时的总体厚度，所以该定位结构不能全程对电池单元进行定位。
[0005]CN210429986U公开了一种叠放电池夹具，包括底板，在所述底板上设有用于堆放电池的固定组件，所述固定组件包括电池固定座和电池固定柱，所述电池固定柱设有两个，两个所述电池固定柱设置在所述电池固定座前端的两边，在所述电池固定座上设有用于固定所述电池固定柱的固定柱固定座，所述固定柱固定座与所述底板和所述电池固定座固定连接。
[0006]CN109599581A公开了一种燃料电池用滑轨串并接式通用组堆定位装置，包括定位底盘、定位底柱和调平固定装置，定位底盘通过调平固定装置固定在平面上，所述定位底盘上设置有横向和纵向的滑轨槽，定位底柱通过底部滑动定位装置固定在滑轨槽中。定位装置中的定位杆可以滑动，可满足不同尺寸端板的电池组装，若电池的端板和其他部件横向位置不一致时，在电池压装过程中则容易出现双极板和膜电极错位。
[0007]现有技术中的夹具结构复杂，制造成本高，只能对燃料电池端板和双极板外轮廓一致时进行定位，或只能满足特定尺寸的端板和双极板装堆需求，不能在装堆全过程对端板和双极板都定位。
[0008]如何解决端板与双极板装堆过程中的全过程精确定位，防止发生双极板和膜电极错位依旧是研究重点，因此，提供一个结构简单，操作方便的夹具是非常必要的。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种氢燃料电池装堆夹具及其使用方法和用途，结构简单，易于加工，可适用于不同规格尺寸的电池堆端板和双极板的全
过程定位，保证装堆精度。
[0010]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供了一种氢燃料电池装堆夹具，所述的夹具包括基板以及可拆卸固定于所述基板表面的至少两个定位组件，所述的定位组件包括定位柱和双极板定位构件，所述的双极板定位构件与定位柱滑动连接，将电池堆置于基板表面，所述的定位柱与电池堆端板相抵固定，滑动调节双极板定位构件，实现电池堆双极板的定位。
[0012]本专利技术提供的氢燃料电池装堆夹具结构简单，易于加工，可适用于不同规格尺寸的电池堆端板和双极板的定位，能够从电池堆开始压装到压装结束的全过程均对端板和双极板进行定位，保证装堆精度。
[0013]需要说明的是，本专利技术中的电池堆包括上端板和下端板，且所述的上端板和下端板之间设有不同的组件，本专利技术中将上端板和下端板之间的所有组件统称为双极板，示例性地，双极板中包括但不限于双极板块、集电板、密封垫、膜电极、紧固件和密封件等组件。不同规格电池的双极板和端板的尺寸各不相同，主要有两种：双极板外缘与端板外缘平齐，即双极板和端板外轮廓完全相同，或端板外缘超出双极板外缘，即，端板的长度与宽度均大于双极板长度与宽度。本专利技术中将电池堆一侧的端板置于基板表面，再采用定位组件对另一侧的端板和中间的双极板进行定位。本专利技术中所述的定位柱与电池堆端板相抵固定指的是，定位柱分别与电池堆的上端板和下端板相抵固定。
[0014]作为本专利技术一个优选技术方案，所述的基板表面开设至少两个通孔区，所述的通孔区与定位组件一一对应。
[0015]优选地，所述的通孔区内开设规则的至少两排螺纹孔，通过将所述定位组件固定于不同的螺纹孔，实现定位组件方向的调整。
[0016]需要说明的是，本专利技术中基板表面设置与定位组件一一对应的通孔区，能够避免在基板上打孔过多而导致的结构强度下降或变形，同时起到调节定位组件位置与方向的作用，以便适用于不同形状和位置的电池堆。
[0017]作为本专利技术一个优选技术方案，所述的定位组件包括底座，所述底座可拆卸固定于基板表面。
[0018]优选地，所述底座远离基板一侧的表面垂直固定有定位柱。
[0019]优选地，所述底座分为限位段与紧固段。
[0020]优选地，所述限位段开设有U型通槽，将螺栓依次插入U型通槽和基板的螺纹孔内实现底座与基板的可拆卸固定。
[0021]优选地，所述紧固段表面开设固定孔，所述的固定孔用于连接定位柱。
[0022]作为本专利技术一个优选技术方案，所述定位柱靠近底座一端的表面开设至少两组定位孔，所述的定位孔用于固定双极板定位构件。
[0023]优选地，所述定位柱与电池堆端板的接触面为圆弧面。
[0024]作为本专利技术一个优选技术方案，所述的双极板定位构件包括第一定位板和第二定位板，所述第一定位板的一端固定于定位柱，另一端滑动连接第二定位板。
[0025]优选地，所述第一定位板表面横向开设台阶通槽，将螺栓穿过台阶通槽插入所述定位柱的定位孔内，实现第一定位板与定位柱的可拆卸固定。
[0026]优选地，所述台阶通槽的长度大于定位孔的直径，实现所述第一定位板的横向位
置调整。
[0027]优选地，所述的定位孔纵向并排设置，所述的台阶通槽与不同高度的定位孔对应，实现双极板定位构件与基板表面之间的距离的调整。
[0028]需要说明的是，本专利技术中根据定位孔纵向位置，调节极板定位构件与不同高度定位孔相对应，以适应不同厚度的电池堆端板。本专利技术中将螺栓插入台阶通槽中，可使螺栓不突出第一定位板平面，防止螺栓对第二定位板的向下滑动造成阻碍，延长了第二定位板纵向滑动的距离。
[0029]优选地，所述第一定位板与电池堆双极板的接触面为圆弧面。
[0030]优选地，所述的第一定位板为“L”型结构。
[0031]优选地，所述第一定位板远离台阶通槽的一端开设至少一个调节孔。
[0032]优选地，所述的调节孔纵向设置。
[0033]优选地，所述第二定位板表面纵向开设有滑动槽，所述的滑动槽与调节孔位置对应，将螺栓穿过滑动槽插入所述调节孔内，实现第一定位板与第二定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池装堆夹具，其特征在于，所述的夹具包括基板以及可拆卸固定于所述基板表面的至少两个定位组件，所述的定位组件包括定位柱和双极板定位构件，所述的双极板定位构件与定位柱滑动连接，将电池堆置于基板表面，所述的定位柱与电池堆端板相抵固定，滑动调节双极板定位构件，实现电池堆双极板的定位。2.根据权利要求1所述的氢燃料电池装堆夹具，其特征在于，所述的基板表面开设至少两个通孔区，所述的通孔区与定位组件一一对应；优选地，所述的通孔区内开设规则的至少两排螺纹孔，通过将所述定位组件固定于不同的螺纹孔，实现定位组件方向的调整。3.根据权利要求1或2所述的氢燃料电池装堆夹具，其特征在于，所述的定位组件包括底座，所述底座可拆卸固定于基板表面；优选地，所述底座远离基板一侧的表面垂直固定有定位柱；优选地，所述底座分为限位段与紧固段；优选地，所述限位段开设有U型通槽，将螺栓依次插入U型通槽和基板的螺纹孔内实现底座与基板的可拆卸固定；优选地，所述紧固段表面开设固定孔，所述的固定孔用于连接定位柱。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的氢燃料电池装堆夹具，其特征在于，所述定位柱靠近底座一端的表面开设至少两组定位孔，所述的定位孔用于固定双极板定位构件；优选地，所述定位柱与电池堆端板的接触面为圆弧面。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的氢燃料电池装堆夹具，其特征在于，所述的双极板定位构件包括第一定位板和第二定位板，所述第一定位板的一端固定于定位柱，另一端滑动连接第二定位板；优选地，所述第一定位板表面横向开设台阶通槽，将螺栓穿过台阶通槽插入所述定位柱的定位孔内，实现第一定位板与定位柱的可拆卸固定；优选地，所述台阶通槽的长度大于定位孔的直径，实现所述第一定位板的横向位置调整；优选地，所述的定位孔纵向并排设置，所述的台阶通槽与不同高度的定位孔对应，实现双极板定位构件与基板表面之间的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆军，马传明，
申请(专利权)人：中国科学院江西稀土研究院，
类型：发明
国别省市：