[发明专利]一种燃料电池电堆压紧结构

说明书

本发明公开了一种燃料电池电堆压紧结构。该燃料电池电堆压紧结构包括：气口端板、盲端板、长螺杆及螺母；所述气口端板上设置有至少两个盲孔，所述盲孔分布于所述气口端板的两侧；所述盲端板上设置有与所述盲孔对应的贯通所述盲端板的开口槽；所述长螺杆从所述盲端板侧边所述开口槽的开口处推入所述盲端板，所述长螺杆的第一端与所述盲孔螺纹连接，所述螺母从所述盲端板的外端面与所述长螺杆的第二端螺纹连接；所述螺母用于将所述气口端板与所述盲端板之间的电池电堆压紧。本发明解决了燃料电池电堆压紧机构占用空间大的问题，提高了气口端板的局部强度，同时实现了以气口端板为密封面的密封装配。

技术领域

本发明涉及电池电堆装配领域，特别是涉及一种燃料电池电堆压紧结构。

背景技术

燃料电池是一种以氢为最佳燃料不经过燃烧过程而直接以电化学反应的方式，将燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的高效能量转换发电装置。它不经过热机过程，不受卡诺循环的限制，实际能量转换效率高达50％至80％。质子交换膜燃料电池，是继碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池之后发展起来的第五代燃料电池，其具有工作温度较低、启动时间短、功率密度高、负载响应快、无电解液流失等特点。

燃料电池电堆压装完成之后，需从压装设备上取下，以完成电堆产品的封装。这样的话，需增加压紧机构，压紧机构将电堆压紧之后，单电池、集流板、端板等成为一个统一的整体，再进行电堆与燃料电池系统的集成。

一般情况下，电堆是垂直方向堆叠，而压紧机构是由叠堆方向插入，需要预留操作空间。在堆叠较大长度电堆时，由于设备厂房空间限制，如何将压紧机构安装到电堆上成为一个问题。为解决压紧机构占用空间较大的问题，传统解决方案是：参见图1和图2，在两侧端板均设置开口槽，方便由一侧从电堆侧面将一根长螺杆推入，不占用设备厂房高度。但是，该传统方案的缺点是，在两侧端板上增加开口槽，会降低端板局部强度。且两侧端板设置开口槽，对整堆密封带来困难，如盲端板装入壳体，则无法将气口端板作为密封面进行壳体与气口端板密封。如图1所示，电堆气口端板带开口槽，将壳体覆盖到电堆端板之上，则在端板与壳体之间会有空隙，无法将气口端板作为密封面进行壳体与气口端板密封。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷的燃料电池电堆压紧结构。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种燃料电池电堆压紧结构，包括：气口端板、盲端板、长螺杆及螺母；所述气口端板上设置有至少两个盲孔，所述盲孔分布于所述气口端板的两侧；所述盲端板上设置有与所述盲孔对应的贯通所述盲端板的开口槽；所述长螺杆从所述盲端板侧边所述开口槽的开口处推入所述盲端板，所述长螺杆的第一端与所述盲孔螺纹连接，所述螺母从所述盲端板的外端面与所述长螺杆的第二端螺纹连接；所述螺母用于将所述气口端板与所述盲端板之间的电池电堆压紧。

可选的，所述开口槽处开设有容纳所述螺母的凹槽。

可选的，所述长螺杆上设置有与拧紧工具的拧紧力施加部位相匹配的结构特征，以便拧紧力的施加。

可选的，所述结构特征为矩形槽或矩形凸台。

可选的，所述结构特征靠近所述长螺杆的所述第一端。

可选的，所述结构特征位于距气口端板侧或盲端板侧的L/2处、L/3处、或L/2与L/3之间的位置，其中，L为所述长螺杆的长度。

可选的，所述盲孔的螺纹孔深度大于预设深度值，以吸收电堆整堆厚度方向的公差。

可选的，所述燃料电池电堆压紧结构还包括垫片或弹性结构，所述垫片或弹性结构置于所述盲孔底部，以实现电堆整堆厚度方向的公差调整。

本发明还提供了一种燃料电池电堆，所述燃料电池电堆采用本发明所提供的燃料电池电堆压紧结构进行电堆的压紧。