[发明专利]一种用于燃料电池模块的组合密封结构

说明书

本发明提供了一种用于燃料电池模块的组合密封结构，包括燃料电池端板、封装箱体、和歧管；所述燃料电池端板位于所述封装箱体内；还包括转接板，所述转接板嵌入所述封装箱体，且一侧端面固定安装于所述燃料电池端板，所述燃料电池端板和所述转接板之间设置介质密封圈Ⅰ；所述转接板侧面设置有缺口，所述缺口与所述封装箱体的倒角面之间形成密封槽，所述密封槽内安装有IP防护密封O圈；所述转接板另一侧端面与所述歧管固定连接，所述转接板和所述歧管之间设置介质密封圈Ⅱ。本发明的技术方案解决了目前燃料电池歧管要同时满足管接口方向、IP防护、介质密封等条件的问题。

技术领域

本发明涉及燃料电池密封结构领域，具体而言，尤其涉及一种用于燃料电池模块的组合密封结构。

背景技术

燃料电池模块是依靠其内部电堆，使用氢气或其他燃料气体与空气作为反应气体，通过电化学作用生成电能对负载供电，同时整个供电过程还需要冷却液循环供给。模块一般由模块壳体、电堆主体、分配歧管、巡检控制器等其他附件构成。其中燃料气体、空气和冷却液三种介质通过分配歧管进入电堆内部进行电化学反应，这个过程涉及到歧管与箱体介质密封、箱体内部自身密封以及防漏电三个方面，尤其当模块应用到汽车上，大多数顾客要求箱体防水防尘安全等级达到IP67。考虑到模块本身工况温度、车载振动冲击和使用寿命期限等因素，模块不但要满足结构强度需求，更要在介质密封和电安全方面符合车载应用。

现有技术中，通常依靠歧管与模块外壳之间密封保证IP67防护等级要求、歧管与电堆端板之间密封完成电堆内部流体介质密封。对于圆口介质通道的电堆，完全可以采用径向和轴向组合的方式满足燃料电池封装密封要求。而对于非圆口介质通道的电堆，无法使用轴向密封设计，歧管只能依靠与电堆的固定来实现其与外壳、电堆的两组径向密封匹配。这种结构存在以下几个问题：歧管与外壳之间密封无任何固定连接；密封配合面多，且均平行，导致加工精度及成本过高；歧管外形限制密封固定点分布，容易发生泄漏。

通常，对于燃料电池封装IP67密封以及电堆内部密封采用圆口直管的形式，例如专利CN109707925A公开的一种用于管道连接的接头及燃料电池，会引出三个问题：1.车用燃料电池金属双极板往往为矩形，其介质三腔体截面大多为多边形的组合，这就要有介质腔体截面由多边形转成圆形；2.管接头方向只能为直管，因为如果为弯管，并不能确定最终弯管固定紧固后的方向，这样会限制燃料电池实际在车内布局结构，尤其限制其在布局空间小的乘用车上使用；3.圆管紧固方式会增加加工成本或批量生产困难，如果采用轴向密封那么机加加工精度要求较高，如果采用密封螺纹的形式，则会因缠胶带、涂抹胶水的工艺要求，导致在大批量生产过程中，人工无法被替代。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种用于燃料电池模块的组合密封结构。本发明采用标准件O圈+三角密封槽和异形胶线+径向密封槽的组合结构，其中O圈+三角密封槽保证IP67安全防护，异形胶线+径向密封槽保证燃料电池介质交换密封。

本发明采用的技术手段如下：

一种用于燃料电池模块的组合密封结构，包括燃料电池端板、封装箱体、和歧管；所述燃料电池端板位于所述封装箱体内；还包括转接板，所述转接板嵌入所述封装箱体，且一侧端面固定安装于所述燃料电池端板，所述燃料电池端板和所述转接板之间设置介质密封圈Ⅰ；

所述转接板侧面设置有缺口，所述缺口与所述封装箱体的倒角面之间形成密封槽，所述密封槽内安装有IP防护密封O圈；

所述转接板另一侧端面与所述歧管固定连接，所述转接板和所述歧管之间设置介质密封圈Ⅱ。

进一步地，所述燃料电池端板设置有用于安装所述介质密封圈Ⅰ的密封槽Ⅰ。

进一步地，所述转接板通过转接板固定螺钉固定安装于所述燃料电池端板1。

进一步地，所述歧管通过歧管固定螺钉固定安装于所述转接板。