一种燃料电池复合型端板及电堆封装结构制造技术

技术编号:37110005 阅读:14 留言:0更新日期:2023-04-01 05:07
本发明专利技术涉及一种燃料电池复合型端板及电堆封装结构,端板包括铝合金外板(1)和绝缘内板(2);所述的铝合金外板(1)外侧设有歧管安装固定孔,内侧连接绝缘内板(2),绝缘内板(2)上设置有堆芯支撑面(21)和流体通道(22);所述的铝合金外板(1)和绝缘内板(2)采用注塑一体成型,铝合金外板(1)与绝缘内板(2)之间预留灌胶槽。与现有技术相比,本发明专利技术具有集成度高、密封性以及绝缘性能好等优点。性以及绝缘性能好等优点。性以及绝缘性能好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池复合型端板及电堆封装结构


[0001]本专利技术涉及燃料电池
,具体涉及一种燃料电池复合型端板及电堆封装结构。

技术介绍

[0002]燃料电池汽车作为一种新能源汽车,具有清洁环保的优势,未来会成为汽车领域研究的热点。燃料电池堆是将燃料中的化学能转换为电能的装置,燃料电池堆在电化学反应过程中不会产生有害物质,是目前国际上新能源汽车发展的主要方向之一。
[0003]燃料电池端板作为电堆的重要零部件之一,其需要安装连接绝缘板、承载电堆内部组件的封装力、电堆紧固、配气通道、满足IP68防护等功能,目前燃料电池市场上大多数端板和绝缘板为两个单独的零件装配组合,IP防护通过在绝缘板与端板安装界面之间增加O型密封圈实现,绝缘板通常为壁厚较薄的塑料平板,因塑料自身特性和受加工影响薄板极容易翘曲变形,变形后对安装和IP密封的可靠性造成极大影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种燃料电池复合型端板及电堆封装结构。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种燃料电池复合型端板,包括铝合金外板和绝缘内板;所述的铝合金外板外侧设有歧管安装固定孔,内侧连接绝缘内板,绝缘内板上设置有堆芯支撑面和流体通道;所述的铝合金外板和绝缘内板采用注塑一体成型,铝合金外板与绝缘内板之间预留灌胶槽。所述的灌胶槽设置在铝合金外板与绝缘内板的结合位置。
[0006]优选地,所述的灌胶槽内设置灌胶线。本专利技术采用灌胶的形式保证IP68密封要求,优选地,在灌胶槽内灌硅橡胶,形成灌胶线。
[0007]优选地,所述的铝合金外板内侧设置有密封圈。
[0008]进一步优选地,所述的密封圈环设在绝缘内板外侧。在采用端板对壳体进行封装时,密封圈可起到密封效果。
[0009]优选地,所述的铝合金外板上设有复合结构。
[0010]优选地,所述的铝合金外板包括与绝缘内板接触的抵接部和用于安装固定的安装部。
[0011]优选地,所述的铝合金外板上预留有绝缘内板注塑结构(比如复合结构)以及流道结构。
[0012]优选地,所述的铝合金外板的厚度为20~30mm。所述的铝合金外板和绝缘内板需承受电堆堆芯的封装力。
[0013]优选地,所述的绝缘内板采用PPS工程塑料制成,绝缘性>11GΩ@1000V。绝缘内板需满足绝缘要求。
[0014]优选地,所述的铝合金外板和绝缘内板采用嵌入式注塑一体成型。具体包括以下
步骤:
[0015](1)铝合金外板压铸成型;
[0016](2)铝合金外板精加工;
[0017](3)铝合金外板表面处理;
[0018](4)铝合金外板注塑前处理;
[0019](5)在铝合金外板上注塑绝缘内板。
[0020]一种燃料电池电堆封装结构,使用上述复合型端板。
[0021]优选地,所述的复合型端板通过螺栓装配在壳体(电堆封装PACK)上。
[0022]进一步优选地,所述的壳体为一端开口的箱体结构,开口处装配复合型端板。
[0023]更进一步优选地,所述的壳体内设置有堆芯,堆芯抵接堆芯支撑面。
[0024]目前,燃料电池堆一般由数十节至上百节燃料电池组成,当若干节燃料电池组装成燃料电池堆时,必须通过端板和紧固螺栓对各节电池施加压力,以保证各节间的接触良好。同时需要与PACK匹配满足一定的防护要求,避免外界异物接触电堆,导致膜电极污染/绝缘问题。现有技术需要设计专用的密封槽,采用标准/专用密封圈以及相应的装配结构,以保证PACK内外密封防护要求,需要额外的密封结构以及装配锁紧结构。本专利技术通过嵌入式注塑将绝缘内板和端板集成一个零件,通过注塑将塑料包覆在金属端板基体中,在塑料和金属对接界面处留槽口,通过在槽口里灌胶满足复合端板的IP68防护,无需额外的密封结构以及装配锁紧结构,集成度更高。
[0025]与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
[0026]1.本专利技术集成度高,减少了端板结构的零件数量;
[0027]2.相比将铝合金外板、绝缘内板拆分再用螺栓连接,相互之间用O型圈密封的方式,本专利技术绝缘内板与流道一体成型,可减少密封带数量;
[0028]3.本专利技术绝缘内板与铝合金外板一体成型,密封性由IP67提升至IP68,密封性以及绝缘性能大幅提升;
[0029]4.本专利技术模块化注塑产品,效率高,一致性好,成本低。
附图说明
[0030]图1为本专利技术端板的剖面图;
[0031]图2为本专利技术端板的外侧面图;
[0032]图3为本专利技术端板的细节图;
[0033]图4为本专利技术电堆封装结构图;
[0034]图中:1

铝合金外板,11

抵接部,12

安装部,2

绝缘内板,21

堆芯支撑面,22

流体通道,3

灌胶槽,4

密封圈,5

复合结构,6

壳体,7

堆芯,a

复合型端板。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0036]实施例1
[0037]一种质子交换膜燃料电池堆用复合端板,如图1~3所示,为复合端板,由铝合金外板1和绝缘内板2组成,绝缘内板2是绝缘板,注塑成型堆芯支撑面21和流体通道22,流体通道22的流体进出口与堆芯相应的接口连接;铝合金外板1是铝合金端板,与绝缘内板2复合一体支撑堆芯,边缘可与壳体安装,外侧布置歧管安装固定孔,如图1~2的复合结构5所示,外侧绝缘板与铝合金端板边缘平齐,作为歧管安装基准平面并形成绝缘隔离带(绝缘内板2包裹铝合金外板1,形成绝缘带)。绝缘内板2与铝合金外板1之间预留灌胶槽3,复合端板注塑成型以后,槽内灌胶,形成灌胶线,满足IP68防护要求。
[0038]对本实施例端板按GB_T 4208

2017外壳防护等级(IP代码)进行测试,防护性能满足水下1m@24h无进水。
[0039]实施例2
[0040]一种质子交换膜燃料电池堆用复合端板,在铝合金外板1上设有倒扣形式的复合结构5,可使铝合金外板1和绝缘内板2紧密结合。其余与实施例1相同。
[0041]实施例3
[0042]一种质子交换膜燃料电池堆用复合端板,铝合金外板1包括与绝缘内板2接触的抵接部11和用于安装固定的安装部12。安装部12上设置有密封圈4和螺栓孔。其余与实施例2相同。
[0043]实施例4
[0044]一种燃料电池电堆封装结构,如图4所示,包括实施例3的复合端板a和壳体6,壳体6内设置有堆芯7,复合端板a为壳体6本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池复合型端板,其特征在于,包括铝合金外板(1)和绝缘内板(2);所述的铝合金外板(1)外侧设有歧管安装固定孔,内侧连接绝缘内板(2),绝缘内板(2)上设置有堆芯支撑面(21)和流体通道(22);所述的铝合金外板(1)和绝缘内板(2)采用注塑一体成型,铝合金外板(1)与绝缘内板(2)之间预留灌胶槽(3)。2.根据权利要求1所述的燃料电池复合型端板,其特征在于,所述的灌胶槽内设置灌胶线。3.根据权利要求1所述的燃料电池复合型端板,其特征在于,所述的铝合金外板(1)内侧设置有密封圈(4)。4.根据权利要求3所述的燃料电池复合型端板,其特征在于,所述的密封圈(4)环设在绝缘内板(2)外侧。5.根据权利要求1所述的燃料电池复合型端板,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓菁菁徐欢欢胡正坤李笑晖甘全全戴威
申请(专利权)人:上海神力科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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