[发明专利]用于燃料电池组的压缩系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及燃料电池，并且更具体地，涉及用于在燃料电池组上提供压缩载荷的系统。

背景技术

对作为便携式电子设备的电源的燃料电池组的兴趣日益增长。燃料电池是采用来自电池外侧的材料作为用于正极和负极的活性材料的电化电池。由于燃料电池不必包含用来产生电力的所有活性材料，因此与其它类型的电池相比，燃料电池可以被制造成相对于所产生的电能具有小的体积。

可以根据正极(阳极)和负极(阴极)反应中采用的材料的类型对燃料电池进行分类。一类燃料电池是采用氢作为负极活性材料和采用氧作为正极活性材料的氢燃料电池。当这种燃料电池放电时，氢在负极处氧化以产生氢离子和电子。氢离子穿过非导电的、离子可渗透的分离器，电子穿过外部电路至正极，在正极处氧被还原。

燃料电池系统可以包括燃料电池组，其包括一个或多个燃料电池和氢源。为了产生足够的电量，多个单独的电池可以串联堆叠以形成燃料电池组。通常，在使用期间随着燃料电池氢氧化物和脱水物膨胀和收缩必须在单独的燃料电池的整个堆上维持紧密接触。压缩系统通常用来施加压缩载荷至电池组，其通常包括位于端板之间的弹簧，所述端板经由螺栓或螺杆与张紧构件连接。

期望的是提供一种用于燃料电池组的压缩系统，其具有下述特征中的一个或多个：在燃料电池组上提供均匀的压缩，制造和组装简易，具有长的耐用性并且制造容易且经济。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种压缩系统，用于提供压缩力至具有第一端和第二端的燃料电池组。该压缩系统包括可操作地连接至燃料电池组的第一端的第一非对称板簧。该压缩系统包括可操作地连接至燃料电池组的第一端的第二非对称板簧。该压缩系统还包括至少一个张紧构件，所述至少一个张紧构件可操作地连接至第一板簧并被支撑在燃料电池组的第二端。该压缩系统还包括至少另一个张紧构件，所述至少另一个张紧构件可操作地连接至第二板簧并被支撑在燃料电池组的第二端处。所述至少一个张紧构件和所述至少另一个张紧构件压缩第一板簧和第二板簧以提供压缩载荷至燃料电池组。实施例可以包括下述特征中的一个或多个：

第一板簧还包括第一连接位置和第二连接位置，并且第二板簧包括第一连接位置和第二连接位置；

所述至少一个张紧构件连接在第一板簧的第一连接位置和第二连接位置处，并且所述至少另一个张紧构件连接在第二板簧的第一连接位置和第二连接位置处；

第一非对称板簧包括具有第一连接位置和第二连接位置的第一狭槽，并且第二非对称板簧包括具有第一连接位置和第二连接位置的第二狭槽；

所述至少一个张紧构件包括连接在第一板簧的第一连接位置处的第一张紧构件和连接在第一板簧的第二连接位置处的第二张紧构件；

所述至少另一个张紧构件包括连接在第二板簧的第一连接位置处的第三张紧构件和连接在第二板簧的第二连接位置处的第四张紧构件；

压缩系统还包括：第三非对称板簧，可操作地连接至燃料电池组的第二端并包括具有第一连接位置和第二连接位置的第三狭槽；和第四非对称板簧，可操作地连接至燃料电池组的第二端并包括具有第一连接位置和第二连接位置的第四狭槽，其中第一张紧构件和第二张紧构件将第一板簧连接至第三板簧，并且其中第三张紧构件和第四张紧构件将第二板簧连接至第四板簧；

第一非对称板簧和第二非对称板簧中的每一个具有位于该板簧的第二连接位置和第一端之间的第一长度，以及位于该板簧的第二连接位置和相反的第二端之间的第二长度，其中第一长度大于第二长度；

第一狭槽和第二狭槽中的每一个包括垂直开口以及第一水平开口和第二水平开口，其中第一张紧构件和第二张紧构件中的每一个具有弹簧偏压装置和腿部，该腿部插入垂直开口中，使得腿部被偏压以移动到第一连接位置和第二连接位置中的一个中以形成摩擦连接；

所述至少一个张紧构件和所述至少另一个张紧构件中的每一个包括弯曲线；

第一板簧和第二板簧中的每一个包括第一台肩和第二台肩，第一台肩和第二台肩延伸到燃料电池组的宽度之外，使得所述至少一个张紧构件和所述至少另一个张紧构件沿着燃料电池组的高度延伸并与燃料电池组隔开；以及

第一板簧和第二板簧与非导电端板接触。