一种燃料电池的电堆封装结构制造技术

技术编号:44306000 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-18 20:22
本实施例公开了一种燃料电池的电堆封装结构,包括电堆组件、弹性调节组件以及多个绑带,电堆组件包括堆芯、正极端板、负极端板、正极集流板和负极集流板,正极集流板和负极集流板分别设于堆芯相对的两个表面上,正极端板和负极端板分别设于正极集流板和负极集流板背离堆芯的一侧,弹性调节组件设于正极端板背离堆芯的一侧,多个绑带沿第一方向间隔分布,每个绑带绑缚在负极端板和弹性调节组件的表面上,且绑带的两端相互连接,以将电堆组件和弹性调节组件绑成一体。本实施例的技术方案,通过弹性调节组件进行调整,确保了每个绑带施加在堆芯的压力相同,有效地解决堆芯内部应力分布不均的问题,避免出现局部应力过大而破裂的情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃料电池,特别是涉及一种燃料电池的电堆封装结构


技术介绍

1、氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置,其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。由于其对环境无污染,通过电化学反应而不释放燃烧产生的粉尘污染,因此被广泛应用于航空航天、汽车和发电等领域。

2、由于单个氢燃料电池的输出电压及功率较低,需要将多个单个燃料电池进行堆叠后形成燃料电池堆后才能给常规的电器提供所需的电力。目前在燃料电池堆的封装紧固形式中,常用的封装方式有如下几种:第一种是拉杆紧固封装形式,但该种封装形式会引起电堆内部应力分布不均的问题;第二种是绑带紧固封装形式,但是因其结构的特殊性需要特定的压机工装设备(添加焊接部件),并且在绑带焊接时需要一定的预紧力来张紧绑带,这部分预紧力也需要一定的工艺来实现,保证绑带最终作用到端板上的应力不会出现偏移;此外该结构一旦封装完成,很难再进行封装力的调试。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本技术提供了一种燃料电池的电堆封装结构。

2、本申请实施例提供一种燃料电池的电堆封装结构,包括:

3、电堆组件,其包括堆芯、正极端板、负极端板、正极集流板以及负极集流板,所述正极集流板和所述负极集流板分别设于所述堆芯相对的两个表面上,所述正极端板和所述负极端板分别设于所述正极集流板和所述负极集流板背离所述堆芯的一侧;

4、弹性调节组件,其设于所述正极端板背离所述堆芯的一侧;

5、多个绑带,其沿第一方向间隔分布,每个所述绑带绑缚在所述负极端板和所述弹性调节组件的表面上,且所述绑带的两端相互连接,以将所述电堆组件和所述弹性调节组件绑成一体;

6、其中,所述弹性调节组件用于调节所述绑带的张紧度,以确保每个所述绑带作用于所述堆芯上的压力相同。

7、在一种实施方式中,所述弹性调节组件包括盖板和碟簧,所述盖板位于所述正极端板背离所述堆芯的一侧,所述碟簧可调节地设于所述盖板和所述正极端板之间,且所述碟簧的两端分别与所述盖板和所述正极端板的表面相抵接,所述绑带的部分带体与所述盖板背离所述堆芯的表面相抵接。

8、在一种实施方式中,所述弹性调节组件包括调节块和调节杆,所述盖板朝向所述堆芯的表面上设有安装槽,所述调节块可调节地安装在所述安装槽内,所述调节杆的一端贯穿所述盖板与所述调节块的底面相连,所述碟簧的一端与所述调节块相连。

9、在一种实施方式中,所述绑带与所述盖板相抵接的表面开设有安装孔,所述安装孔用于供所述调节杆穿过。

10、在一种实施方式中,所述负极端板背离所述堆芯的表面上设有限位槽,所述负极端板的两侧设有与所述限位槽相连通的第一槽位,所述正极端板的两侧设有正对于所述第一槽位的第二槽位,所述绑带的部分带体分别绑缚在所述限位槽、所述第一槽位和所述第二槽位内。

11、在一种实施方式中,所述限位槽、所述第一槽位和所述第二槽位的宽度相同;

12、其中,所述限位槽的宽度大于所述绑带的宽度。

13、在一种实施方式中,所述绑带由首尾相连的带体连接而成,所述带体正对于所述堆芯的部分设有绝缘层,所述绝缘层的长度大于所述堆芯的长度。

14、在一种实施方式中,所述绝缘层与所述堆芯之间的距离介于0~5mm之间。

15、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比,其有益效果在于:

16、在堆芯相对的两个表面设置正极集流板和负极集流板,之后再利用正极端板和负极端板分别对正极集流板和负极集流板压紧,并在正极端板的一侧设置弹性调节组件,然后利用多个绑带将电堆组件和弹性调节组件绑成一体,当需要调节绑带对堆芯施加的压力时,可以通过弹性调节组件进行调整,确保了每个绑带施加在堆芯的压力相同,有效地解决堆芯内部应力分布不均的问题,避免出现局部应力过大而破裂的情况。

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【技术保护点】

1.一种燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,所述弹性调节组件包括盖板和碟簧,所述盖板位于所述正极端板背离所述堆芯的一侧,所述碟簧可调节地设于所述盖板和所述正极端板之间,且所述碟簧的两端分别与所述盖板和所述正极端板的表面相抵接,所述绑带的部分带体与所述盖板背离所述堆芯的表面相抵接。

3.根据权利要求2所述的燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,所述弹性调节组件包括调节块和调节杆,所述盖板朝向所述堆芯的表面上设有安装槽,所述调节块可调节地安装在所述安装槽内,所述调节杆的一端贯穿所述盖板与所述调节块的底面相连,所述碟簧的一端与所述调节块相连。

4.根据权利要求3所述的燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,所述绑带与所述盖板相抵接的表面开设有安装孔,所述安装孔用于供所述调节杆穿过。

5.根据权利要求1所述的燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,所述负极端板背离所述堆芯的表面上设有限位槽,所述负极端板的两侧设有与所述限位槽相连通的第一槽位,所述正极端板的两侧设有正对于所述第一槽位的第二槽位,所述绑带的部分带体分别绑缚在所述限位槽、所述第一槽位和所述第二槽位内。

6.根据权利要求5所述的燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,所述限位槽、所述第一槽位和所述第二槽位的宽度相同;

7.根据权利要求1所述的燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,所述绑带由首尾相连的带体连接而成,所述带体正对于所述堆芯的部分设有绝缘层,所述绝缘层的长度大于所述堆芯的长度。

8.根据权利要求7所述的燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,所述绝缘层与所述堆芯之间的距离介于0~5mm之间。

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【技术特征摘要】

1.一种燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,所述弹性调节组件包括盖板和碟簧,所述盖板位于所述正极端板背离所述堆芯的一侧,所述碟簧可调节地设于所述盖板和所述正极端板之间,且所述碟簧的两端分别与所述盖板和所述正极端板的表面相抵接,所述绑带的部分带体与所述盖板背离所述堆芯的表面相抵接。

3.根据权利要求2所述的燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,所述弹性调节组件包括调节块和调节杆,所述盖板朝向所述堆芯的表面上设有安装槽,所述调节块可调节地安装在所述安装槽内,所述调节杆的一端贯穿所述盖板与所述调节块的底面相连,所述碟簧的一端与所述调节块相连。

4.根据权利要求3所述的燃料电池的电堆封装结构,其特征在于,所述绑带与所述盖板相抵接的表面开设有安装孔,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔俊宽李明王铎霖燕希强奚吉众徐海威黄伟桁熊承盛彭书建王娇娇
申请(专利权)人:国鸿氢能科技嘉兴股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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