[发明专利]缓冲器及燃料电池电堆

说明书

本发明提供了一种缓冲器及燃料电池电堆，涉及燃料电池技术领域，该缓冲器包括导向座、外压盘、内压盘、第一缓冲件以及第二缓冲件；外压盘与内压盘均沿轴向滑动连接于导向座，外压盘具有第一按压部和第二按压部；第一缓冲件的第一端相对导向座固定，第一缓冲件的第二端与第一按压部抵接；第二缓冲件的第一端相对导向座固定，第二缓冲件的第二端与内压盘抵接；第二按压部与内压盘之间留有间隙，第一缓冲件的最大弹性变形量大于间隙。该燃料电池电堆包括缓冲器。解决了现有技术中存在的堆芯的稳定性较差的技术问题，达到了稳定堆芯尺寸的技术效果。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种缓冲器及燃料电池电堆。

背景技术

燃料电池是一种将燃料中的化学能直接转化为直流电的电化学能量转换器。燃料电池堆(简称电堆)由多个单体电池串联构成，每个单体电池包括阳极和阴极两个电极，两个电极之间为电解质元件。通过对阳极电极供给燃料，阴极电极供给空气或氧气，实现电化学反应，进而两电极之间产生电位差，从而产生电能。因其具有零排放、无噪声、寿命长、转换效率高等优点，被广泛应用到很多领域。

现有技术中，因大功率电堆存在堆芯弹性稳定化问题，堆芯中的压紧力会随着时间的增加而衰减，导致堆芯尺寸减小，这种现象在大功率电堆上尤为明显，最终会造成紧固装置反松，整堆气密性和整堆性能下降，从而影响电池的使用寿命。同时，应用在大型货车、重型卡车、越野汽车上的特大功率电堆，在整车行驶的过程中会对堆芯产生较大的冲击，尤其在发生小型车祸的情况下，瞬时冲击可达到正常路面冲击的几十倍，这种情况对车身的损坏可能不是很大，但这种较大冲击会对堆芯的寿命稳定性造成不可逆的损坏，从而导致稳定器失效、紧固装置反松、整堆气密性和整堆性能下降，最终导致电堆损坏，这极大地增加了维修成本。因此，保证堆芯尺寸的稳定性是特大功率电堆必须解决的问题。

目前，消除堆芯弹性尺寸的方式有螺栓，垫片和螺旋弹簧等；在抗冲击方面主要采用螺旋弹簧与车身固定的方法。

然而，无论采用上述哪种方式，均使得堆芯的稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缓冲器及燃料电池电堆，以缓解现有技术中存在的堆芯的稳定性较差的技术问题。

第一方面，本发明提供一种缓冲器，包括：导向座、外压盘、内压盘、第一缓冲件以及第二缓冲件；所述外压盘与所述内压盘均沿轴向滑动连接于所述导向座，所述外压盘具有第一按压部和第二按压部；所述第一缓冲件的第一端相对所述导向座固定，所述第一缓冲件的第二端与所述第一按压部抵接；所述第二缓冲件的第一端相对所述导向座固定，所述第二缓冲件的第二端与所述内压盘抵接；所述第一缓冲件和所述第二缓冲件的弹性变形方向与所述轴向一致；所述第二按压部与所述内压盘之间留有间隙，所述第一缓冲件的最大弹性变形量大于所述间隙。

进一步的，所述内压盘上设有避让孔，所述避让孔的孔径均不小于所述第一缓冲件的第二端的外周尺寸以及所述第一按压部的外周尺寸；所述第二缓冲件同轴套设于所述第一缓冲件的外侧，所述第一缓冲件沿轴向的尺寸大于所述第二缓冲件沿轴向的尺寸，且所述第一缓冲件的第一端在未压缩状态下穿设在所述避让孔内。

进一步的，所述导向座包括底板和固定连接于所述底板的定位柱；所述外压盘和所述内压盘均滑动套设于所述定位柱；所述第一缓冲件的第二端和所述第二缓冲件的第二端均与所述底板抵接或固定连接。

进一步的，所述底板上设有轴套，所述轴套沿所述轴向凸出于所述底板并向靠近所述外压盘的方向延伸；所述第一缓冲件位于所述轴套内，所述第一缓冲件的外周尺寸与所述轴套的内壁相适配；所述第二缓冲件滑动套设于所述轴套的外侧。

进一步的，所述定位柱上设有限位结构，所述限位结构沿所述定位柱的径向延伸设置，且所述限位结构与所述内压盘面向所述外压盘的一面抵接。

进一步的，所述限位结构包括第一锁紧螺母；所述第一锁紧螺母通过螺纹套设于所述定位柱。