[发明专利]燃料电池电堆制作方法、燃料电池电堆和车辆

权利要求书

1.一种燃料电池电堆制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取电堆尺寸参数、初始压装力、电堆力学性能参数、弹簧力学性能参数；

根据所述电堆尺寸参数、所述初始压装力、所述电堆力学性能参数、所述弹簧力学性能参数，计算弹簧尺寸参数；

根据所述弹簧尺寸参数选择目标弹簧；

将多个电池沿第一方向堆叠形成堆芯；

将所述目标弹簧沿所述第一方向抵靠于所述堆芯的一侧，并将所述目标弹簧与所述堆芯固定。

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆制作方法，其特征在于，所述电堆尺寸参数包括电堆长度、电堆宽度；

其中，电堆的长度延伸方向与电堆的宽度延伸方向垂直，且所述电堆的长度延伸方向、所述电堆的宽度延伸方向均与所述第一方向垂直。

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆制作方法，其特征在于，所述根据所述电堆尺寸参数、所述初始压装力、所述电堆力学性能参数、所述弹簧力学性能参数，计算弹簧尺寸参数包括：

根据所述电堆长度、所述电堆宽度，预选预设弹簧外径、弹簧列数、弹簧行数；

根据所述预设弹簧外径预选预设弹簧截面圆直径；

其中，弹簧的行方向与电堆的长度延伸方向平行，弹簧的列方向与电堆的宽度延伸方向平行。

4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆制作方法，其特征在于，所述获取弹簧力学性能参数包括：

选择弹簧的材质；

根据弹簧材料属性，获取弹簧抗拉强度。

5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆制作方法，其特征在于，所述电堆力学性能参数包括电堆力保持率；

所述获取弹簧力学性能参数包括：

根据所述初始压装力、所述弹簧列数、所述弹簧行数，计算弹簧最大载荷、弹簧最小载荷；

根据所述弹簧最大载荷、所述弹簧最小载荷、所述电堆力保持率、所述弹簧抗拉强度，计算弹簧许用切应力。

6.根据权利要求5所述的燃料电池电堆制作方法，其特征在于，所述根据所述电堆尺寸参数、所述初始压装力、所述电堆力学性能参数、所述弹簧力学性能参数，计算弹簧尺寸参数包括：

根据所述预设弹簧外径，确定预设弹簧中径、预设弹簧内径；

根据所述预设弹簧中径、所述预设弹簧截面圆直径计算预设弹簧螺旋比；

根据所述弹簧最大载荷、所述弹簧许用切应力、所述预设弹簧螺旋比、所述预设弹簧中径，计算基准弹簧截面圆直径，并将所述基准弹簧截面圆直径取整数，得到修正弹簧截面圆直径；

根据所述修正弹簧截面圆直径，确定修正弹簧中径、修正弹簧外径、修正弹簧内径。

7.根据权利要求6所述的燃料电池电堆制作方法，其特征在于，所述电堆力学性能参数包括电堆使用伸缩率；

所述根据所述电堆尺寸参数、所述初始压装力、所述电堆力学性能参数、所述弹簧力学性能参数，计算弹簧尺寸参数包括：

根据所述弹簧最大载荷、所述弹簧最小载荷、所述电堆使用伸缩率，确定弹簧刚度系数；

根据所述弹簧刚度系数、所述修正弹簧外径、弹簧材料切变模量，计算弹簧有效圈数；

根据所述修正弹簧外径，计算修正弹簧节距，并计算修正弹簧螺旋角；

根据所述修正弹簧外径、所述修正弹簧截面圆直径、所述弹簧有效圈数、所述修正弹簧节距，计算弹簧自由高度。

8.根据权利要求7所述的燃料电池电堆制作方法，其特征在于，所述燃料电池电堆制作方法还包括：

根据所述弹簧许用切应力计算弹簧安全系数，根据弹簧自由高度、修正弹簧外径计算弹簧稳定性系数；

将所述弹簧安全系数与安全系数范围进行对比，并将所述弹簧稳定性系数与稳定性系数范围进行对比；

确认是否所述弹簧安全系数落入所述安全系数范围内，且所述弹簧稳定性系数落入稳定性系数范围内；

若是，则根据所述修正弹簧中径、所述修正弹簧外径、所述修正弹簧内径、所述弹簧有效圈数、所述弹簧自由高度选择目标弹簧；

若否，则重新计算所述弹簧尺寸参数。