[实用新型]一种恒距式燃料电池电堆框架结构

说明书

本实用新型涉及燃料电池系统应用领域，公开了一种恒距式燃料电池电堆框架结构，包括两块固定端板、侧固定条以及固定条，固定端板包括固定面及翻边，侧固定条和固定条两端与翻边上设有相对应的铆接孔，侧固定条两端分别与两块固定端板上的翻边相对应的角铆接，固定条位于侧固定条之间，固定条两端分别与两块固定端板上的翻边中部铆接，固定端板、侧固定条和固定条形成长方体框架结构，固定端板的固定面之间还设有两个定位柱，两个定位柱位于长方体框架结构的两个斜对角上。本实用新型将两块固定端板通过侧固定条和固定条铆接固定，简化了组装时的工艺参数设定，又可以保证单体电池之间压缩均匀，提高了燃料电池电堆的性能，缩短了装配时间。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池系统应用领域，尤其是涉及一种恒距式燃料电池电堆框架结构。

背景技术

作为一种零污染、高效的化学能源转化为电能的发电装置，燃料电池系统在重载、长续航载货车和大客车上等场景上有着较好的使用经济性。燃料电池单体电压只有0.7V左右，实际使用过程中需要将多个单体电池串联组装成燃料电池电堆，燃料电池电堆是燃料电池系统的核心部件，燃料电池电堆的性能和装配制造的合理性直接影响到燃料电池系统的性能和使用。燃料电堆组装框架的设计一方面需要保证电堆性能的良好发挥，另外一方面还需要满足电堆装配工艺要求，是电堆组装工艺技术实现的重要组成部分。

现有技术中，燃料电池电堆由若干个单体电池和密封圈交替堆叠，组装时通常用恒压压缩后用拉杆和螺栓拧紧，使得电极、扩散层、双极板接触良好，且氢气回路和空气回路均不能出现漏气现象。例如，在中国专利文献上公开的“一种燃料电池电堆组装装置”，其公告号CN202333047U，包括电子万能试验机和电脑(含程序软件)。电子万能试验机主要由立柱、移动横梁、压力传感器、上压板、下压板和台面组成。组装方法是将堆叠好的燃料电池电堆放置在下压板上，设置加载力的程序，开启程序即可对电堆进行施力，当达到要求的组装力时程序自动保载，用螺杆和螺帽将电堆紧固好。

但因单体电池尺寸不同，单体电池之间的密封圈形状和尺寸各不相同，恒压组装电堆之前需要做大量的实验以验证工艺参数的合理性，且常规压缩机为油压压缩机，输出的压力精度不高，恒压法组装电堆时压力的波动容易导致电堆密封圈过压缩或者压缩量不够的现象，导致电堆漏气。另一方面，螺栓紧固需要人工进行紧固操作，压紧力不均匀，影响电堆功率密度的发挥。同时，过多的紧固螺栓固定影响电堆装配效率，不利于大规模自动化生产。

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术中使用恒压法组装燃料电池电堆，并使用螺栓固定时，因单体电池尺寸不同，单体电池之间的密封圈形状和尺寸各不相同，恒压组装电堆之前需要做大量的实验以验证工艺参数的合理性；组装时压力的波动容易导致电堆密封圈过压缩或者压缩量不够的现象，导致电堆漏气；且螺栓紧固需要人工进行紧固操作，压紧力不均匀，影响电堆功率密度的发挥；同时，过多的紧固螺栓固定影响电堆装配效率，不利于大规模自动化生产的问题，提供一种恒距式燃料电池电堆框架结构，简化了燃料电池电堆组装时的工艺参数设定，同时又可以精确保证单体电池之间压缩均匀，提高了燃料电池电堆的性能，并且缩短了燃料电池电堆的装配时间，使装配操作可以大规模生产。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种恒距式燃料电池电堆框架结构，包括相对设置的两块固定端板、用于连接两块固定端板相对应的角的侧固定条以及用于连接两块固定端板中部的固定条，固定端板包括固定面及固定面四周垂直向内弯折形成的翻边，侧固定条和固定条两端与翻边上设有相对应的铆接孔，侧固定条两端分别与两块固定端板上的翻边相对应的角铆接，固定条位于侧固定条之间，固定条两端分别与两块固定端板上的翻边中部铆接，固定端板、侧固定条和固定条形成长方体框架结构，固定端板的固定面之间还设有两个定位柱，两个定位柱位于长方体框架结构的两个斜对角上。