[发明专利]一种金属双极板燃料电池电堆电压采集结构及连接方法

说明书

一种金属双极板燃料电池电堆电压采集结构及连接方法，包括主体结构和电压采集结构，主体结构包括气体进气口、出气口，气体流场区，电压采集结构包括插入侧、锁紧侧和接触侧，利用此种结构的金属双极板组装成燃料电池电堆，与其相适配的电池巡检系统的电压采集板锁紧连接。本申请具有结构简单，加工方便，连接方式安全可靠，方便快捷等优点，解决了传统的金属板燃料电池巡检连接采用焊接引线所带来的问题。

技术领域

本申请属于燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池电堆的电压采集结构及方法。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器，它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。近几年，燃料电池由于高效、无污染受到很多国家的重视，并在众多领域有着广泛的应用。其中，质子交换膜燃料电池结构简单、工作温度低、启动速度快，其利用氢气、氧气作为反应物，产生电、热、水，由于不受卡诺循环的限制，且反应排放物为水，质子交换膜燃料电池具有能量转化效率高、环境友好等特点，是目前市场上最受欢迎的燃料电池。

燃料电池电堆是由若干片单电池组成，电池在工作时需要监控单电池的工作电压，因此需要将巡检系统与双极板连接，用于检测电池电压。金属双极板由于其强度高、导电导热性能优良、阻气性能好等优点而被广泛应用于燃料电池电堆中，各个单节电池电压的准确监测是保证整体电池电堆安全可靠运行的前提，而其中电池巡检系统与燃料电池电堆各单节电池的有效连接起着关键的作用，由于通常的金属板上没有设置与电池巡检系统相连接的接口，所以现有技术中单节燃料电池与电池巡检系统主要通过在金属双极板上焊接与巡检接口相连的引线，这种方式存在以下问题：由于金属双极板厚度很薄，使得各单电池之间的间距很小，那么焊接部位的焊点大小不当或者焊接碎料掉落均会造成双极板之间短路，从而破坏燃料电池。而对于普通的插孔式的连接结构，同样面临着双极板之间的短路以及接触松动问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本申请提供了一种金属双极板燃料电池电堆电压采集结构及连接方法，所述金属双极板包括主体结构和电压采集结构，通过金属板料直接冲压成型，所述主体结构包括气体进气口、出气口，气体流场区，所述电压采集结构位于金属双极板的外侧宽度方向，包括插入侧、锁紧侧和接触侧。

所述金属板料的厚度在0.05～0.5mm。

所述金属板料的材质包括不锈钢、钛材。

所述电压采集结构的插入侧为圆弧形结构，锁紧侧和接触侧为平面形结构。

所述电压采集结构与相适配的电池巡检系统的采集板锁紧连接，监测单节电池电压。

所述电池巡检系统的采集板设置有与电压采集结构插入侧相匹配的连接孔，所述连接孔设有导电体和固定体。

所述电压采集结构的锁紧侧两边缘间的距离大于连接孔固定体两边缘间的距离，小于连接孔的长度尺寸。

所述连接方法包括以下步骤：

1)根据单体电池之间的距离及电压采集结构的尺寸，确定电池巡检系统电压采集板连接孔的间距和尺寸。

2)加工出与电压采集结构相适配的电压采集板。

3)将电堆通过电压采集结构与电压采集板相连接，利用电池巡检系统监测单节电池电压。

本申请的有益效果是结构简单，加工方便，利用此种结构的金属双极板组装成燃料电池电堆，与其相适配的电池巡检系统固定连接，连接方式安全可靠，方便快捷，并且解决了传统的金属板燃料电池巡检连接采用焊接引线所带来的问题。

附图说明