氢燃料电堆、氢燃料电池及氢燃料电池的制造方法技术

本发明专利技术实施例提出一种氢燃料电堆、氢燃料电池及氢燃料电池的制造方法。本发明专利技术实施例的氢燃料电堆包括单电池层叠体、限位件、第一板组件和第二板组件。单电池层叠体由多个单电池层叠而成，所述单电池层叠体具有第一端和第二端，所述第一板组件设在所述单电池层叠体的第一端，所述第二板组件设在所述单电池层叠体的第二端；所述限位件的第一端与所述第一板组件相连，所述限位件的第二端与所述第二板组件相连，多个所述单电池中的至少一部分设有第一限位结构，所述限位件设有与所述第一限位结构配合以限制所述至少一部分单电池错位的第二限位结构。本发明专利技术实施例的氢燃料电堆和氢燃料电池具有高的稳定性和抗震能力。池具有高的稳定性和抗震能力。池具有高的稳定性和抗震能力。

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电堆、氢燃料电池及氢燃料电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种氢燃料电堆、氢燃料电池和氢燃料电池的制造方法。

技术介绍

[0002]氢燃料电池是利用氢燃料将化学能转化为电能的电池，以其工作温度低、无污染、无腐蚀、能源转化率高、比功率大、启动迅速等诸多优点，己经成为能源领域研究的热点。
[0003]相关技术中，氢燃料电池一般是由多个单电池层叠而成，单电池层叠体的两端依次层叠集流板、绝缘板、端板，并通过螺杆或者绑带将层叠体两端的端板连接固定，从而从两端给燃料电池一定的压紧力，保证燃料电池的密封性能和降低单电池之间接触电阻。但由于层叠的单电池数量多、层叠长度长，氢燃料电堆在诸如车载震动的条件下容易出现电电池错位的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种稳定性和抗震能力提高的氢燃料电堆。
[0005]本专利技术的实施例还提出一种氢燃料电池。
[0006]本专利技术的实施例还提出一种氢燃料电池的制造方法。
[0007]本专利技术实施例的氢燃料电堆包括单电池层叠体、限位件、第一板组件和第二板组件。单电池层叠体由多个单电池层叠而成，所述单电池层叠体具有第一端和第二端，所述第一板组件设在所述单电池层叠体的第一端，所述第二板组件设在所述单电池层叠体的第二端；所述限位件的第一端与所述第一板组件相连，所述限位件的第二端与所述第二板组件相连，多个所述单电池中的至少一部分设有第一限位结构，所述限位件设有与所述第一限位结构配合的第二限位结构。
[0008]本专利技术实施例的氢燃料电堆，通过在至少一部分单电池上设置第一限位结构，并在限位件上设置与第一限位结构配合的第二限位结构，可以避免或减轻单电池在车载震动条件下错位，提高了单电池层叠体的稳定性和抗震能力。此外，通过限位件与第一板组件和第二板组件相连，还可以对单电池层叠体从两端朝向中间施加一定的作用力，进一步提升单电池层叠体的稳定性和抗震能力。
[0009]在一些实施例中，每个所述单电池均设有所述第一限位结构，多个所述单电池的第一限位结构沿层叠方向对齐。
[0010]在一些实施例中，所述第一限位结构为限位凹槽，所述第二限位结构为限位凸起。
[0011]在一些实施例中，所述限位凹槽和所述限位凸起均为矩形，所述限位凹槽设在所述单电池的相对的第一纵向边沿和第二纵向边沿。
[0012]在一些实施例中，所述限位件为多个且沿所述单电池层叠体的周向间隔布置，每个所述单电池设有沿所述单电池周向间隔布置的多个限位凹槽，多个所述单电池的彼此对
应的限位凹槽沿层叠方向对齐，所述限位凸起沿所述限位件的长度方向延伸。
[0013]在一些实施例中，所述第一板组件包括第一集流板、第一绝缘板和第一端板，所述第一集流板设在所述单电池层叠体的第一端，所述第一绝缘板设在所述第一集流板和所述第一端板之间，所述限位件的第一端与所述第一端板相连；所述第二板组件包括第二集流板、第二绝缘板和第二端板，所述第二集流板设在所述单电池层叠体的第二端，所述第二绝缘板设在所述第二集流板和所述第二端板之间，所述限位件的所述第二端与所述第二端板相连。
[0014]在一些实施例中，所述第一绝缘板包括第一绝缘板本体、从所述第一绝缘板本体的外周沿远离所述单电池层叠体的第二端的方向延伸的第一凸沿部和从所述第一绝缘板本体的外周沿沿朝向所述单电池层叠体的第二端的方向延伸的第二凸沿部，所述第一端板与所述第一凸沿部的内壁面相抵接，所述第一集流板与所述第二凸沿部的内壁面相抵接；所述第二绝缘板包括第二绝缘板本体、从所述第二绝缘板本体的外周沿沿远离所述单电池层叠体的第一端的方向延伸的第三凸沿部和从所述第二绝缘板本体的外周沿沿朝向所述单电池层叠体的第一端的方向延伸的第四凸沿部，所述第二端板与所述第三凸沿部的内壁面相抵接，所述第二集流板与所述第四凸沿部的内壁面相抵接。
[0015]在一些实施例中，所述氢燃料电堆还包括多个紧固件，多个紧固件沿所述单电池层叠体的周向间隔分布，所述紧固件的第一端与所述第一板组件相连，所述紧固件的第二端与所述第二板组件相连。
[0016]在一些实施例中，每个所述紧固件的第一端依次贯穿所述第一端板、所述第一绝缘板本体和所述第一集流板，每个所述紧固件的第二端依次贯穿所述第二集流板、所述第二绝缘板本体和所述第二端板，所述紧固件的第一端与所述第一端板之间以及所述紧固件的第二端与所述第二端板之间分别设有绝缘套。
[0017]在一些实施例中，还包括第一导电排、第一连接导电排、第一端子、第二导电排、第二连接导电排、第二端子和支撑座，所述支撑座安装在所述紧固件上，所述第一导电排的第一端与所述第一集流板相连，所述第一导电排的第二端与所述第一连接导电排的第一端紧固在所述支撑座上且彼此相连，所述第一端子与所述第一连接导电排的第二端相连，所述第二导电排的第一端与所述第二集流板相连，所述第二导电排的第二端与所述第二连接导电排的第一端紧固在所述支撑座且彼此相连，所述第二端子与所述第二连接导电排的第二端相连。
[0018]在一些实施例中，所述支撑座包括座板、隔离台、第一螺纹柱和第二螺纹柱，所述座板安装在所述紧固件上，所述隔离台设在所述座板的外表面上，所述第一螺纹柱设在所述座板的外表面上且位于所述隔离凸台上侧，所述第二螺纹柱设在所述座板的外表面上且位于所述隔离凸台下侧，所述第一螺纹柱穿过所述第一导电排和所述第一连接导电排且通过第一螺母紧固，所述第二螺纹柱穿过所述第二导电排和所述第二连接导电排且通过第二螺母紧固。
[0019]本专利技术实施例的氢燃料电池，包括：壳体和氢燃料电堆，所述氢燃料电堆设在所述壳体内且可以为上述任一实施例的氢燃料电堆。
[0020]在一些实施例中，所述壳体和所述氢燃料电堆中的一者设有定位凹部且另一者设有与所述定位凹部配合以限制所述氢燃料电堆相对于所述壳体移位的定位凸起。
[0021]在一些实施例中，所述氢燃料电堆设有所述定位凹部，所述壳体设有定位凸起。
[0022]在一些实施例中，所述定位凹部设在所述限位件上且沿所述限位件的长度方向延伸。
[0023]在一些实施例中，所述定位凹部为V形槽或弧形槽，所述定位凸起为与所述定位凹部适配的V形凸台或弧形凸台。
[0024]在一些实施例中，所述定位凹部内设有垫片。
[0025]在一些实施例中，所述氢燃料电池还包括巡检组件，所述巡检组件包括电池巡检器和巡检垫块，所述电池巡检器设置在所述巡检垫块上，所述巡检垫块设置在所述壳体上。
[0026]在一些实施例中，所述壳体的一端开口，所述单电池层叠体和第二板组件设置于所述壳体内，所述第一板组件封闭所述壳体的开口。
[0027]本专利技术实施例的氢燃料电池的制造方法，包括：层叠具有第一限位结构的多个单电池以构成单电池层叠体；将第二板组件安装在所述单电池层叠体的第二端；将具有第二限位结构的限位件与所述第二板组件相连且使所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电堆，其特征在于，包括：由多个单电池层叠而成的单电池层叠体，所述单电池层叠体具有第一端和第二端；第一板组件和第二板组件，所述第一板组件设在所述单电池层叠体的第一端，所述第二板组件设在所述单电池层叠体的第二端；限位件，所述限位件的第一端与所述第一板组件相连，所述限位件的第二端与所述第二板组件相连，多个所述单电池中的至少一部分设有第一限位结构，所述限位件设有与所述第一限位结构配合的第二限位结构。2.根据权利要求1所述的氢燃料电堆，其特征在于，每个所述单电池均设有所述第一限位结构，多个所述单电池的第一限位结构沿层叠方向对齐。3.根据权利要求1所述的氢燃料电堆，其特征在于，所述第一限位结构为限位凹槽，所述第二限位结构为限位凸起。4.根据权利要求3所述的氢燃料电堆，其特征在于，所述限位凹槽和所述限位凸起均为矩形，所述限位凹槽设在所述单电池的相对的第一纵向边沿和第二纵向边沿。5.根据权利要求3所述的氢燃料电堆，其特征在于，所述限位件为多个且沿所述单电池层叠体的周向间隔布置，每个所述单电池设有沿所述单电池周向间隔布置的多个限位凹槽，多个所述单电池的彼此对应的限位凹槽沿所述单电池的层叠方向对齐，所述限位凸起沿所述限位件的长度方向延伸。6.根据权利要求1所述的氢燃料电堆，其特征在于，所述第一板组件包括第一集流板、第一绝缘板和第一端板，所述第一集流板设在所述单电池层叠体的第一端，所述第一绝缘板设在所述第一集流板和所述第一端板之间，所述限位件的第一端与所述第一端板相连；所述第二板组件包括第二集流板、第二绝缘板和第二端板，所述第二集流板设在所述单电池层叠体的第二端，所述第二绝缘板设在所述第二集流板和所述第二端板之间，所述限位件的所述第二端与所述第二端板相连。7.根据权利要求6所述的氢燃料电堆，其特征在于，所述第一绝缘板包括第一绝缘板本体、从所述第一绝缘板本体的外周沿远离所述单电池层叠体的第二端的方向延伸的第一凸沿部和从所述第一绝缘板本体的外周沿沿朝向所述单电池层叠体的第二端的方向延伸的第二凸沿部，所述第一端板与所述第一凸沿部的内壁面相抵接，所述第一集流板与所述第二凸沿部的内壁面相抵接；所述第二绝缘板包括第二绝缘板本体、从所述第二绝缘板本体的外周沿沿远离所述单电池层叠体的第一端的方向延伸的第三凸沿部和从所述第二绝缘板本体的外周沿沿朝向所述单电池层叠体的第一端的方向延伸的第四凸沿部，所述第二端板与所述第三凸沿部的内壁面相抵接，所述第二集流板与所述第四凸沿部的内壁面相抵接。8.根据权利要求6所述的氢燃料电堆，其特征在于，还包括多个紧固件，多个紧固件沿所述单电池层叠体的周向间隔分布，所述紧固件的第一端与所述第一板组件相连，所述紧固件的第二端与所述第二板组件相连。9.根据权利要求8所述的氢燃料电堆，其特征在于，每个所述紧固件的第一端依次贯穿所述第一端板、所述第一绝缘板本体和所述第一集流板，每个所述紧固件的第二端依次贯穿所述第二集流板、所述第二绝缘板本体和所述第二端板，所述紧固件的第一端与所述第一端板之间以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆维，魏刚，刘元宇，王进，杨琛，
申请(专利权)人：国家电投集团氢能科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：