一种燃料电池电堆、燃料电池系统以及车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种燃料电池电堆、燃料电池系统以及车辆，解决了因改变紧固方案导致的成本升高的技术问题。该燃料电池电堆包括进气端板和盲端端板组件，还包括n个紧固件和2n个紧固接头，n≥2。其中，所述n个紧固件分布在所述燃料电池电堆的至少两个相对的侧面上；所述紧固件为拉杆和/或钢带。2n个紧固接头分别连接于所述n个紧固件的两端；所述紧固接头包括连接的安装部和连接部，所述连接部连接于所述紧固件；所述进气端板和所述盲端端板组件的侧面上均设置有安装位，所述安装部设置于所述安装位中、且通过具有堆叠方向投影分量的连接件连接于所述进气端板或所述盲端端板组件，通过紧固接头实现了拉杆式紧固和钢带式紧固在堆体上的通用连接。上的通用连接。上的通用连接。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电堆、燃料电池系统以及车辆


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种燃料电池电堆、燃料电池系统以及车辆。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(proton exchangemembrane fuel cell,PEMFC)是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的发电装置，其具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单和操作方便等优点，因此燃料电池被广泛地应用于汽车行业、能源发电、船舶工业、航空航天、家用电源等行业。
[0003]但是由于市场上对功率的需求各不相同，同时燃料电池电堆的成本较高，现有技术中，燃料电池电堆的研发在设计阶段和实施开发阶段存在方案的改进，使得紧固方案向最优实施方向靠拢，紧固方案的改进或者重新设计导致了工程化成本高的技术问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种燃料电池电堆、燃料电池系统以及车辆，实现了拉杆式紧固和钢带式紧固的在堆体上的通用连接，解决了因改变紧固方案导致的成本升高的技术问题。
[0005]实现本专利技术技术目的的方案为，一种燃料电池电堆，包括沿所述燃料电池电堆的堆叠方向分布于所述燃料电池电堆的两端的进气端板和盲端端板组件；还包括：
[0006]n个紧固件，n≥2，所述n个紧固件分布在所述燃料电池电堆的至少两个相对的侧面上；所述紧固件为拉杆和/或钢带；
[0007]2n个紧固接头，分别连接于所述n个紧固件的两端；所述紧固接头包括连接的安装部和连接部，所述连接部连接于所述紧固件；
[0008]其中，所述进气端板和所述盲端端板组件的侧面上均设置有安装位，所述安装部设置于所述安装位中、且通过具有堆叠方向投影分量的连接件连接于所述进气端板或所述盲端端板组件。
[0009]在某些实施例中，所述连接部垂直设于所述安装部的中部，所述连接部平行于所述堆叠方向。
[0010]在某些实施例中，所述安装位为与所述紧固接头形状匹配的沉槽；和/或，所述进气端板/盲端端板组件的端面为阶梯面，阶梯面的台阶面构成所述安装位，所述进气端板/盲端端板组件的侧面设置有供所述连接部穿设的通孔。
[0011]在某些实施例中，所述紧固件为拉杆，所述拉杆与所述紧固接头为一体式结构；和/或，所述紧固件为钢带，所述钢带焊接于所述连接部。
[0012]在某些实施例中，所述连接件平行于所述堆叠方向；所述安装部和所述连接部的外侧面共面。
[0013]在某些实施例中，所述连接件为螺栓，所述螺栓的头部抵接于所述进气端板/盲端
端板组件的靠近堆芯的表面。
[0014]在某些实施例中，所述燃料电池电堆还包括绝缘支撑件，所述绝缘支撑件设置在所述燃料电池电堆的堆芯与所述紧固件之间。
[0015]在某些实施例中，所述紧固件和/或所述绝缘支撑件上设置有限位结构；和/或，所述绝缘支撑件具有沉槽，所述紧固件与所述沉槽过盈配合。
[0016]基于同样的专利技术构思，本专利技术还提供了一种燃料电池系统，包括上述的燃料电池电堆。
[0017]基于同样的专利技术构思，本专利技术还提供了一种车辆，包括上述的燃料电池系统。
[0018]由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种燃料电池电堆，包括沿所述燃料电池电堆的堆叠方向分布于所述燃料电池电堆的两端的进气端板和盲端端板组件。该燃料电池电堆还包括n个紧固件和2n个紧固接头，n≥2。其中，所述n个紧固件分布在所述燃料电池电堆的至少两个相对的侧面上；所述紧固件为拉杆和/或钢带，可以根据电堆的紧固需求进行合适的紧固方式选择和布局。2n个紧固接头分别连接于所述n个紧固件的两端；所述紧固接头包括连接的安装部和连接部，所述连接部连接于所述紧固件，即该紧固接头可适用于拉杆和钢带两种不同的紧固件的结构。所述进气端板和所述盲端端板组件的侧面上均设置有安装位，所述安装部设置于所述安装位中、且通过具有堆叠方向投影分量的连接件连接于所述进气端板或所述盲端端板组件，一方面，该紧固接头通用于采用拉杆式紧固和/或钢带焊接式紧固的燃料电池电堆堆芯的各零件，比如进气端端板、进气端绝缘板、进气端集流板、盲端集流板、盲端绝缘板、盲端端板和碟簧支撑板等，使得拉杆和钢带的应用可以便于切换，避免切换紧固方案后对紧固部分零件进行重新设计和验证，实现了两种紧固方式的电堆结构件在设计上的通用性。另一方面，连接件沿具有堆叠方向投影分量的方向连接紧固接头和端板，有利于提高燃料电池电堆的体积功率比。
[0019]本专利技术提供的燃料电池系统以及车辆，由于具有上述的燃料电池电堆，自然具备上述的所有有益效果，实现了拉杆和钢带两种紧固件的紧固通用连接设计，使得容易装配且电堆稳定的拉杆紧固方案可以与轻量化的钢带紧固方案可以实现通用性切换，有利于电堆研究开发阶段在转向工程化开发时的方案改善，通过通用的紧固接头结构，省去了对部分零件重新设计并验证的操作，有利于降低开发的成本。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例1提供的燃料电池电堆的一种实施结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例1提供的燃料电池电堆的另一种实施结构示意图；
[0022]图3为图1或图2中的燃料电池电堆未安装紧固接头时的盲端局部侧视图；
[0023]图4为图1中的燃料电池电堆安装紧固接头的的盲端局部示意图；
[0024]图5为图4中的燃料电池电堆安装紧固接头和拉杆的局部示意图；
[0025]图6为图4中的燃料电池电堆安装紧固接头和钢带的局部示意图；
[0026]图7为图1中的燃料电池电堆安装紧固接头的的进气端的局部示意图；
[0027]图8为图7中的燃料电池电堆安装紧固接头和拉杆的局部示意图；
[0028]图9为图7中的燃料电池电堆安装紧固接头和钢带的局部示意图；
[0029]图10为图1或图2中的燃料电池电堆的盲端端板组件的碟簧支撑板的俯视图；
[0030]图11为紧固接头、拉杆和绝缘支撑件的第一种结构示意图；
[0031]图12为紧固接头、拉杆和绝缘支撑件的又一种结构示意图；
[0032]图13为图12的组装示意图；
[0033]图14为钢带和绝缘支撑件的第一种结构示意图；
[0034]图15为图14的组装示意图；
[0035]图16为图15的侧视图。
[0036]附图标记说明：100
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燃料电池电堆，110
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进气端板，120
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盲端端板组件，121
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碟簧支撑板，122
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盲端端板，130
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紧固件，131
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拉杆，132
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钢带，140
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紧固接头，141
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安装部，142
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连接部，150
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安装位，160
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连接件，170
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绝缘支撑件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电堆，包括沿所述燃料电池电堆的堆叠方向分布于所述燃料电池电堆的两端的进气端板和盲端端板组件；其特征在于，还包括：n个紧固件，n≥2，所述n个紧固件分布在所述燃料电池电堆的至少两个相对的侧面上；所述紧固件为拉杆和/或钢带；2n个紧固接头，分别连接于所述n个紧固件的两端；所述紧固接头包括连接的安装部和连接部，所述连接部连接于所述紧固件；其中，所述进气端板和所述盲端端板组件的侧面上均设置有安装位，所述安装部设置于所述安装位中、且通过具有堆叠方向投影分量的连接件连接于所述进气端板或所述盲端端板组件。2.如权利要求1所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述连接部垂直设于所述安装部的中部，所述连接部平行于所述堆叠方向。3.如权利要求2所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述安装位为与所述紧固接头形状匹配的沉槽；和/或，所述进气端板/盲端端板组件的端面为阶梯面，阶梯面的台阶面构成所述安装位，所述进气端板/盲端端板组件的侧面设置有供所述连接部穿设的通孔。4.如权利要求2所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张迪，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：