燃料电池用巡检组件以及燃料电池的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体为一种燃料电池用巡检组件以及燃料电池。


背景技术：

2.氢燃料电池是一种能量转化装置，其将燃料电池的电化学能转化成电能，双极板和膜电极组的单电池是氢燃料电池电堆的关键体系，电堆工作时，需要对单电池进行实时监测，判断其工作状态。电压巡检器是测量单电池电压的重要工具，因此需要引入巡检插件来将巡检线和双极板进行连接，保证电压巡检器正常工作。
3.相关技术中，巡检端子使用麻烦、结构复杂、安装和拆卸效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
5.相关技术中，巡检连接方式有：焊接式，将巡检线与双极板边缘预留结构焊接，另一端用公母插头用来连接；预结构，在加工双极板时直接将巡检线和双极板加工一体；设计新型的加紧端子和双极板边缘部位连接。以上三种形式都存在着不同的问题，第一种，将巡检线焊接在双极板边缘，会存在焊接不牢固，容易松动，多次安装会导致焊线断裂，其次焊接过程复杂，焊接过程要是一次焊接错误，整个焊接过程需要重头再来，效率低下；第二种预结构，虽然可以保证巡检线和双极板有效连接，但对双极板的加工有特殊的要求，灵活性不佳，同时巡检线断开也无法再次更换；第三种，设计加紧端子与双极板接触，再与巡检线连接，此方式方便快捷，但是相关技术中的端子设计都较为复杂，安装加紧端子时不易操作，存在工艺复杂、安装和拆卸效率低等问题。
6.另外，cn209963154u一种燃料电池双极板的巡检连接结构及电压检测系统。公开的燃料电池双极板的巡检连接结构连接弹性巡检端子和双极板时，将每个双极板插入对应的插槽内，同时使卡接部发生弹性变形，以将卡接部卡接于卡槽内，实现双极板和弹性巡检端子之间的卡接。此巡检插接结构虽取代了现有巡检线焊接技术，但是为了卡合弹性端子，需在每片双极板上设置凸起卡座，增加了双极板局部高度，给电堆压装带来了一定的难度，工序较为复杂，同时线束穿过弹性端子与双极板接触，弹性金属端子和弹性巡检端子间未设置固定约束，容易脱落。
7.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种使用灵活、安装方便、成本低廉的燃料电池用巡检组件。
8.本实用新型实施例的提出一种结构简单、成本低廉的燃料电池
9.本实用新型实施例的燃料电池用巡检组件包括：连接件，所述连接件适于设在燃料电池的阳极板和阴极板之间；端子，所述端子包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述连接件相连，所述第一连接部背离所述连接件的一端具有插槽，所述第二连接部的至少部分可插设在所述插槽内，所述第二连接部适于与检测组件相连，以便所述检测
组件检测所述阳极板和所述阴极板之间的电压。
10.本实用新型实施例的燃料电池用巡检组件，设置连接件和端子，提高了检测组件工作效率，端子的第一连接部和第二连接部可反复插拔，不易脱落，安全性和可靠性高。
11.在一些实施例中，所述第一连接部包括基体和多个弹性板，所述基体的一端与所述连接件相连，多个所述弹性板设在所述基体的另一端，且多个所述弹性板沿所述基体的周向间隔设置，多个所述弹性板限定出所述插槽，以便所述第二连接部穿设在所述插槽内。
12.在一些实施例中，所述弹性板远离所述基体的另一端设有沿内外方向向内凸出的止挡部，所述第二连接部包括彼此相连的第一部分和第二部分，在正交于所述第二连接部的长度方向的投影面内，所述第二部分的投影位于所述第一部分的投影面内，所述第一部分穿设在所述插槽内，所述第二部分位于插槽外，所述止挡部与所述第一部分邻近所述第二部分的一端相抵。
13.在一些实施例中，所述端子还包括凸起部，所述凸起部设在所述插槽内，所述凸起部从所述基体远离所述连接件的一端朝向邻近所述第二连接部的方向延伸，所述凸起部远离所述基体的一端与所述第二连接部相抵。
14.在一些实施例中，第二连接部通过螺纹配合穿设在所述第一连接部的所述插槽内。
15.在一些实施例中，所述燃料电池用巡检组件还包括第三连接部，所述第三连接部的一端所述第二连接部相连，所述第三连接部的另一端适于通过杜邦线与所述检测组件相连。
16.在一些实施例中，所述第三连接部包括连接板、第一卡接部、第二卡接部和第三卡接部，所述第一卡接部、所述第二卡接部和所述第三卡接部均与所述连接板相连，且所述第一卡接部、所述第二卡接部和所述第三卡接部沿所述连接板的长度方向依次间隔设置，所述第一卡接部与所述第二连接部的外周卡接，所述第二卡接部适于与杜邦线的检测端卡接，所述第三卡接部适于与所述杜邦线的外周卡接。
17.在一些实施例中，所述端子包括第一端子和第二端子，所述第一端子和所述第二端子分别与所述连接件的两端相连。
18.在一些实施例中，所述连接件包括依次相连的第一段、第二段和第三段，所述第一段和所述第三段间隔并行设置，所述第二段的两端分别与所述第一段和所述第三段相连，所述第一段的远离所述第二段的一端与所述第一端子相连，所述第二段远离所述第二段的一端与所述第二端子相连。
19.本实用新型实施例的燃料电池包括：阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板在所述阳极板的高度方向上彼此叠置，所述阳极板朝向所述阴极板的一侧设有第一凹槽，所述阴极板朝向所述阳极板的一侧设有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽限定出安装腔；燃料电池用巡检组件，所述燃料电池用巡检组件为上述实施例中任一项所述燃料电池用巡检组件，所述燃料电池用巡检组件的连接件设在所述安装腔内。
附图说明
20.图1是本实用新型第一种实施例的燃料电池用巡检组件的结构示意图。
21.图2是图1中a的局部放大图。
22.图3是本实用新型第一种实施例的燃料电池用巡检组件的第二连接部的结构示意图。
23.图4是本实用新型第二种实施例的燃料电池用巡检组件的结构示意图。
24.图5是图4中b的局部放大图。
25.图6是本实用新型第二种实施例的燃料电池用巡检组件的连接件和第一连接部的结构示意图。
26.图7是图6中c的局部放大图。
27.图8是本实用新型第二种实施例的燃料电池用巡检组件的第二连接部的结构示意图。
28.图9是本实用新型实施例的燃料电池用巡检组件的第三连接部的结构示意图。
29.附图标记：
30.燃料电池用巡检组件100；
31.连接件1；第一段11；第二段12；第三段13；
32.端子2；第一连接部21；插槽211；弹性板212；止挡部2121；基体213；
33.第二连接部22；第一部分221；外螺纹2211；第二部分222；凹槽2221；
34.凸起部23；
35.第一端子24；第二端子25
36.第三连接部3；连接板31；第一卡接部32；第二卡接部33；第三卡接部34；阳极板4；阴极板5。
具体实施方式
37.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
38.下面参考附图描述本实用新型实施例的燃料电池用巡检组件。
39.如图1-9所示，本实用新型实施例的燃料电池用巡检组件包括连接件1和端子2。
40.连接件1适于设在燃料电池的阳极板4和阴极板5之间。具体地，如图1所示，连接件1位于阳极板4和阴极板5之间，用于连接阳极板和阴极板5。
41.端子2包括第一连接部21和第二连接部22，第一连接部21与连接件1相连，第一连接部21背离连接件1的一端具有插槽211，第二连接部22的至少部分可插设在插槽211 内，第二连接部22适于与检测组件(图中未示意出)相连，以便检测组件检测阳极板4和阴极板5之间的电压。具体地，如图1和图4所示，第一连接部21的左端与连接件1相连，第一连接部21的右端设有插槽211，第二连接件1的左端可穿设在插槽211内，使得第一连接部21和第二连接部22可拆卸地连接起来，从而检测组件通过第一连接部21、第二连接部22和连接件1以检测阳极板4和阴极板5之间的电压，以保证燃料电池正常工作。
42.本实用新型实施例的燃料电池用巡检组件100，设置连接件1和端子2，将端子2与连接件1一体成型，避免了端子2和连接件1之间的安装和拆卸，提高了工作效率，且端子 2的第一连接部21和第二连接部22可反复插拔，使得燃料电池用巡检组件100安装与拆卸更加方便灵活，安全性和可靠性高。
43.在一些实施例中，第一连接部21包括基体213和多个弹性板212，基体213的一端与连接件1相连，多个弹性板212设在基体213的另一端，且多个弹性板212沿基体213的周向间隔设置，多个弹性板212限定出插槽211，以便第二连接部22穿设在插槽211内。具体地，如图4-图7所示，第一连接部21的基体213的左端与连接件1相连，且基体213 的横截面积从左到右逐渐增大，弹性板212的数量为4个(如图6所示的4个)，弹性板 212的左端设在基体213的右端，4个弹性板212沿基体213的周向间隔设置，4个弹性板 212的内周面限定出插槽211，第二连接部22可穿设在插槽211内，从而通过个弹性板212 夹设在第二连接部22的外周侧，方便第一连接部21和第二连接部22安装和拆卸，提高了工作效率。
44.在一些实施例中，弹性板212远离基体213的另一端设有沿内外方向向内凸出的止挡部2121，第二连接部22包括彼此相连的第一部分221和第二部分222，在正交于第二连接部22的长度方向的投影面内，第二部分222的投影位于第一部分221的投影面内，第一部分221穿设在插槽211内，第二部分222位于插槽211外，止挡部2121与第一部分221邻近第二部分222的一端相抵。
45.具体地，如图4-图7所示，弹性板212的右端设有沿内外方向向内延伸的止挡部2121，第二连接件1包括彼此相连的第一部分221和第二部分222，且第一部分221的横截面积大于第二部分222的横截面积，当第一部分221穿设在插槽211内时，止挡部2121可与第一部分221的右端相抵，从而使得第一部分221更加稳定的设在插槽211内，防止端子2 在使用过程中，第一部分221从多个弹性板212之间滑脱，提高了第一连接部21的和第二连接部22的连接的稳定性。
46.由于，基体213的扣合面(基体213的左端面)和第二连接部22的扣合面(第二连接部22的右端面)之间的距离比较长，第一部分221在插入插槽211内的过程中，弹性板 212会沿内外方向向外张开，基体213的扣合面和第二连接部22的扣合面之间的距离之间距离越长，弹性板212需要张开的幅度越大，因此，在一些实施例中，端子2还包括凸起部23，凸起部23设在插槽211内，凸起部23从基体213远离连接件1的一端朝向邻近第二连接部22的方向延伸，凸起部23远离基体213的一端与第二连接部22相抵。具体地，如图6和图7所示，凸起部23设在基体213的右端，凸起部23从左到右延伸，凸起部23 沿设在插槽211内且与多个弹性板212沿内外方向间隔设置，当第二连接部22的第一部分 221插设在插槽211内时，第一部分221的左端与凸起部23的右端相抵，且第一部分221 的右端与止挡部2121相抵，由此减小了弹性板212的张开的幅度，从而在使用过程中，防止第一部分221在插槽211内晃动，保证了第一部分221的稳定性。
47.在一些实施例中，第二连接部22通过螺纹配合穿设在第一连接部21的插槽211内。具体地，如图1-图3所示，插槽211从第一连接部21左端面沿左右方向向左延伸，插槽 211的内周面设有内螺纹(图中未示意出)，第二连接部22的第一部分221的外周面设有与内螺纹配合的外螺纹2211，第一连接部21和第二连接部22可通过螺纹配合装配在一起，从而使得第一连接部21和第二连接部22可拆卸地安装在一起。
48.在一些实施例中，燃料电池用巡检组件100还包括第三连接部3，第三连接部3的一端第二连接部22相连，第三连接部3的另一端适于通过杜邦线(图中未示意出)与检测组件相连。具体地，如图2和图5所示，第三连接部3的一端与第二连接部22的第二部分222 相连，第三连接部3的另一端通过杜邦线与检测组件相连，从而通过第三连接件1将端子 2与检测
组件连接起来。
49.在一些实施例中，第三连接部3包括连接板31、第一卡接部32、第二卡接部33和第三卡接部34，第一卡接部32、第二卡接部33和第三卡接部34均与连接板31相连，且第一卡接部32、第二卡接部33和第三卡接部34沿连接板31的长度方向(如1图所示的左右方向)依次间隔设置，第一卡接部32与第二连接部22的外周卡接，第二卡接部33适于与杜邦线的检测端卡接，第三卡接部34适于与杜邦线的外周卡接。具体地，如图2、图5 和图9所示，连接板31沿左右方向延伸，第一卡接部32、第二卡接部33和第三卡接部34 均设在连接板31的上侧面上，且第一卡接部32、第二卡接部33和第三卡接部34沿左右方向间隔设置，第一卡接部32、第二卡接部33和第三卡接部34均包括第一板和第二板，所示第一板和第二板沿左右前后方向间隔设置，第二部分222的外周测设有沿内外方向向内延伸的凹槽2221，第一卡接部32的第一板和第一卡接部32的第二板设在凹槽2221内，从而通过第一卡接部32的第一板和第一卡接部32的第二板夹设在凹槽2221内，进而使得第二连接部22和第三连接部3安装起来，第二卡接部33的第一板和第二卡接部33的第二板可朝向连接板31的方向折弯，从而使得杜邦线的检测端可第二卡接部33的第一板和第二卡接部33的第二板夹装在第三连接部3上，第三卡接部34的第一板和第三卡接部34的第二板可朝向连接板31的方向折弯，从而使得杜邦线可第二卡接部33的第一板和第二卡接部33的第二板夹装在第三连接部3上，防止杜邦线在使用时候晃动，导致杜邦线的检测端与第三连接部3脱离，增加了检测组件检测的稳定性。
50.在一些实施例中，端子2包括第一端子24和第二端子25，第一端子24和第二端子25 分别与连接件1的两端相连。由此，第一端子24为工作端子2，第二端子25为备用端子2，当第一端子24失效后，启动第二端子25，防止电堆因端子2故障而导致的整堆停用，保证了燃料电池的工作效率。
51.在一些实施例中，连接件1包括依次相连的第一段11、第二段12和第三段13，第一段11和第三段13间隔并行设置，第二段12的两端分别与第一段11和第三段13相连，第一段11的远离第二段12的一端与第一端子24相连，第三段13远离第二段12的一端与第二端子25相连。具体地，如图4和图6所示，连接件1为管状结构，第一段11和第三段 13沿左右方向延伸，第二段12沿前后方向延伸，第一段11的左端与第二段12的前段相连，且第一段11的左端与第二段12的前端通过圆弧过渡，第三段13的左端与第二段12 的后段相连，且第三段13的左端与第二段12的后端通过圆弧过渡，由此，使得连接件1 大体呈u型，第一段11的右端与第一端子24的第一连接部21的基体213相连，第三段 13的右端与第二端子25的第二连接部22的基体213相连，由此通过连接件1将第一端子 24和第二端子25形成一体，且圆弧过渡可以缓解第一连接部21和第二连接部22插拔时的应力集中，使得受力更均匀。
52.本实用新型实施例的燃料电池包括阳极板4、阴极板5和燃料电池用巡检组件100。
53.阳极板4和阴极板5在阳极板4的高度方向(如图1所示的上下方向)上彼此叠置，阳极板4朝向阴极板5的一侧设有第一凹槽(图中未示意出)，阴极板5朝向阳极板4的一侧设有第二凹槽(图中未示意出)，第一凹槽和第二凹槽限定出安装腔(图中未示意出)。具体地，阳极板4设在阴极板5的上方，阳极板4的下侧面设有沿上下方向向上延伸的第一凹槽，阴极板5的上侧面设有沿上下方向向下延伸的第二凹槽，且第一凹槽和第二凹槽在上下方向上相对设置，第一凹槽和第二凹槽限定出安装腔。
54.燃料电池用巡检组件100为上述实施例的任一项燃料电池用巡检组件100，燃料电池用巡检组件的连接件1设在安装腔内。由此，使得燃料电池用巡检组件100设在燃料电池内，从而通过燃料电池用巡检组件100检测阴阳极板4之间的电压。
55.本实用新型实施例的燃料电池具有结构简单、成本低廉、检测稳定等优点。
56.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
57.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
58.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
59.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
60.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
61.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。