燃料电池堆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种燃料电池堆，且更具体地，涉及能够通过利用最小数量的部件紧凑地且整体地组装所述堆的安装结构而减小外壳的体积并确保所述堆的刚度的燃料电池堆(fuel cell stack,燃料电池组)。
【背景技术】
[0002]燃料电池堆构造成包括单元模块以及外壳，在单元模块中，多个单元电池被包装成一个堆，该外壳用于保护这些单元电池。在一些情况下，多个单元模块构造成单个堆。
[0003]图1示出了用于使所述堆固定的传统结构，其中，通过使用堆模块安装支架7来将堆模块3安装在外壳底架I上并然后利用外壳盖5覆盖堆模块3以保护堆模块3而完成组装。此外，通过使用在外壳底架I的侧面上形成的堆安装支架9将组装的堆100’固定至车辆或者框架。
[0004]然而，在车辆操作期间，来自外力的振动被施加至车辆，并因此，在外壳内在竖直/水平方向上出现堆的运动。因而，惯例地，在竖直/水平方向上施加的力由于这个运动而被施加至堆安装支架7。
[0005]因此，如图2所示，由于堆模块安装支架7相对于堆安装支架9的相对运动，所以连接在堆安装支架9与堆模块安装支架7之间的外壳底架I可被损坏。因此，可通过增加外壳底架I的刚度来解决上述问题。然而，刚度的增加通常引起外壳的总重量的增加。
[0006]此外，堆模块的安装和堆的安装是分开构造的，这样使得用于安装堆模块的死区(dead space)是必要的,从而显著地增加外壳的体积。
[0007]如相关技术描述的内容仅提供用于帮助理解本发明的背景，而不应被认为与本领域中的技术人员已知的相关技术相对应。
【发明内容】
[0008]本发明致力于提供一种燃料电池堆，所述燃料电池堆能够通过借助于最小数量的部件紧凑地且整体地组装所述堆的安装结构而减小外壳的体积并确保所述堆的刚度。
[0009]根据本发明的示例性实施方式，提供了一种燃料电池堆，包括:侧盖，该侧盖构造成与堆模块的两端接合；下盖，该下盖构造成设置在堆模块的下面，并且该下盖形成为部分地覆盖堆模块的下部分和所述侧盖的外表面的第一侧部分；以及上盖，该上盖构造成设置在堆模块的上方，该上盖形成为部分地覆盖堆模块的上部分和侧盖的外表面的第二侧部分以连同下盖一起包围堆模块，并且该上盖与侧盖接合。
[0010]此外，在本发明的一些示例性实施方式中，侧盖的与下盖及上盖接触的外表面可设置有用于密封的第一气密构件。
[0011]同样地，侧盖的外表面还可设置有凹槽。这个凹槽可设置有所述第一气密构件。在一些情况下，上盖和下盖也可设置有凹槽。
[0012]在本发明的其他示例性实施方式中，下盖和上盖的与侧盖接触的侧表面可设置有用于密封的第一气密构件。另外，上盖和下盖的侧表面可设置有凹槽，并且该凹槽可设置有所述第一气密构件。
[0013]堆模块的两端中的每个均可以与端板接合并且紧固条可紧固在与堆模块的两端接合的端板之间。加强梁能够以包围端板的转角的形状进一步紧固在端板之间。因而，这些端板能够与侧盖整体地形成。
[0014]下盖的两端和上盖的两端能够以它们彼此支撑的形状彼此接触，从而包围堆模块，并且第二气密构件能够安装在下盖与上盖之间的接触部分处以使该部分密封。
[0015]下盖与上盖之间的接触表面的任何部分均可设置有凹槽，并且因此该凹槽可设置有所述第二气密构件。侧盖能够通过螺栓与覆盖侧盖的外表面的下盖和上盖接合。
[0016]安装开孔可设置为穿过侧盖的形状并且该安装开孔可设置有接口，并且因此该接口可与堆接合。
[0017]接口的外表面可组装有第三气密构件，并且当第三气密构件密封在安装开孔的内表面中时，该第三气密构件可装配在安装开孔中。
[0018]侧盖和接口可为一体式构成的和/或者可与安装支架整体地形成。而且，侧盖的侧表面可设置有安装支架。
【附图说明】
[0019]结合附图从下文详细说明中将更清晰地理解本发明的上述及其他目标、特征和优点，附图中:
[0020]图1是用于描述根据相关技术的用于安装堆的结构的视图；
[0021]图2是用于描述根据相关技术的损坏安装有堆的部分的原理的视图；
[0022]图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的分离结构的视图；
[0023]图4是示出了在根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆中的下盖和上盖与侧盖的接合状态的视图；
[0024]图5是沿着图4中的线a-a截取的截面图；
[0025]图6是用于描述根据本发明的示例性实施方式在安装于侧盖上的气密构件与下盖之间的气密接合关系以及下盖和上盖利用固定机构与侧盖紧固的接合关系的视图；以及
[0026]图7是用于描述根据本发明的示例性实施方式的端板和接口与侧盖的接合关系的视图。
【具体实施方式】
[0027]下文将参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。
[0028]应当理解，本文中所使用的术语“车辆(vehicle)”或“车辆的(vehicular) ”或其他类似术语包括广义的机动车辆，诸如载客车辆(包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车)、船只(包括各种小船、海船)、航天器等，并且包括混合动力燃料电池车、电动燃料电池车、插电混合电动燃料电池车、氢动力燃料电池车以及其他类型的燃料电池车(例如，其中安装有至少一个燃料电池的任意车辆)。
[0029]本文中所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】的目的而并非旨在限制本发明。除非上下文另有明确指示，否则如本文中所使用的单数形式“一个(a)”、“一个(an)”及“所述”旨在还包括复数形式。应当进一步理解到，当在本说明书中使用术语“包括(comprises) ”和/或“包含(comprising) ”时,是指存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。如本发明中使用的，术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任意组合及全部组合。
[0030]图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆的分离结构的视图，图4是示出了根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆中的下盖和上盖与侧盖的接合状态的视图，图5是沿着图4中的线a-a截取的截面图，图6是用于描述根据本发明的示例性实施方式的安装于侧盖上的气密构件与下盖之间的气密接合关系以及下盖和上盖利用固定机构与侧盖紧固的接合关系的视图，并且图7是用于描述根据本发明的示例性实施方式的端板和接口与侧盖的接合关系的视图。
[0031]一种用于根据本发明的示例性实施方式的燃料电池堆100的外壳构造成包括侧盖20、下盖30以及上盖40。
[0032]参考图3至图7详细地描述本发明的示例性实施方式，用于燃料电池堆100的外壳构造成包括:侧盖20，该侧盖与堆模块10的两端接合(即，与燃料电池堆的端板邻接)；下盖30，该下盖设置在堆模块10的下面并且形成为部分地覆盖下部分和侧盖20的外表面的第一侧部分；以及上盖40，该上盖设置在堆模块10的上方并且形成为部分地覆盖上部分和侧盖20的外表面的第二侧部分，以连同下盖30 —起包围堆模块10。上盖40还与侧盖20接合。
[0033]也就是说，通过使侧盖20与堆模块10的两端直接接合并且使下盖30和上盖40与侧盖20的外表面接合从而包围堆模块10以显著地减少用于安装堆模块10的外壳中的死区，来组装具有堆模块10嵌入其中的外壳，从而减小外壳的总体积。而且，堆模块10、下盖30和上盖40与侧盖20接合以整体地构造外壳，从而在不增加总重量的前提下确保堆100的刚度。
[0034]参考图6，侧盖20的与下盖30和上盖40接触的外表面可安装成被第一气密构件22密封。详细地，可沿着侧盖20的外表面形成凹