一种双极板水平单层结构的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体为一种双极板水平单层结构。


背景技术：

2.双极板又称集流板，是燃料电池重要部件之一，双极板的功能是提供气体流道，防止电池气室中的氢气与氧气串通，并在串联的阴阳两极之间建立电流通路，在保持一定机械强度和良好阻气作用的前提下，双极板厚度应尽可能地薄，以减少对电流和热的传导阻力双极板材料大致可分为三类：炭质材料、金属材料及金属与炭质的复合材料。
3.现有的电池双极板大多不是以单层形式进行装配，焊接步骤复杂，效率较低，且不够牢固，从而使后期电池在遭受物理因素的震荡和碰撞时，易从内部发生如短路类的故障，极为不便，并且防腐蚀性能差，且现有的双极板外大多没有防挤压的功能，从而造成电池受挤压时，双极板易造成开裂和断开等影响，导致电池产生故障。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种双极板水平单层结构，以解决上述背景技术中提出的装配形式不利于后续工作且不能防腐蚀和没有防挤压装置的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种双极板水平单层结构，包括双极板本体、纳米粒子改性石墨烯涂层和正极，所述双极板本体的外表面固定连接有正极，所述双极板本体的外表面固定连接有负极，所述双极板本体的外表面设置有电池壳体，且电池壳体的内壁与双极板本体的外表面固定连接，并且正极和负极均穿透过电池壳体的外表面，所述电池壳体的上表面固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的上表面固定安装有第一防护壳，所述第一防护壳的两侧开设有空槽，所述第一防护壳的内部开设有空腔，所述空腔内设置有第二弹簧，且第二弹簧的上端与第一防护壳的内壁固定连接，所述第一防护壳的内壁开设有滑槽，所述电池壳体的下表面固定连接有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的下端固定安装有第二防护壳，所述第二防护壳的两侧开设有活动槽，且正极和负极分别穿透过两个活动槽，所述第二防护壳的外表面固定连接有连接杆，所述连接杆的上端固定连接有滑块。
6.优选的，所述双极板本体的外表面均匀涂抹有纳米粒子改性石墨烯涂层，且双极板本体的形状为直角折线型。
7.优选的，所述第一伸缩杆的外表面套设有第一弹簧，且第一弹簧的下端与第一伸缩杆的外表面固定连接，所述第二伸缩杆的外表面套设有第三弹簧，且第三弹簧的上端与第二伸缩杆的外表面固定连接。
8.优选的，所述正极的材质为ⅰ类碳纤维材料，且正极穿透过空槽和活动槽。
9.优选的，所述负极的材质为锌镉复合材料，且负极穿透过空槽和活动槽。
10.优选的，所述滑块设置在滑槽内，且滑块与滑槽滑动连接。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型优化了电池双极板的装
配形式，以该种单层形式进行装配极大的提高了空间利用率，且减少了串联二次焊接的工步，提高工作效率，并且更加牢固使得电池能承受更高强度的震荡、碰撞，该结构设计合理简单、安全，具有较高的实用价值；且还增加了防挤压装置，设置了多个弹簧作为缓冲以避免在日常使用中电池在遭受意外挤压时，电极板发生断折开裂等情况，为后续的工作带来了便利；
12.1、通过设置双极板本体、纳米粒子改性石墨烯涂层、正极和负极，从而能够使在电池装配过程中，将纳米粒子改性石墨烯涂层和正极通过物理夹合方式的方式进行固定，减少了串联二次焊接的工步，且还能强化双极板本体的防腐蚀性能，为后续的工作带来了便利；
13.2、通过设置第一防护壳、第二防护壳和连接杆，从而能够使在双极板本体受到挤压式，可通过滑槽协力将第二防护壳和连接杆缓冲，以减少双极板本体被挤压时受到的力，避免了电池从内部发生故障，并延长了其使用寿命。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构正视剖面示意图；
15.图2为本实用新型的结构侧视剖面示意图；
16.图3为本实用新型的结构俯视剖面示意图；
17.图4为本实用新型的防挤压结构侧视示意图，
18.图5为本实用新型的双极板和正负极连接方式示意图。
19.图中：1、双极板本体；2、纳米粒子改性石墨烯涂层；3、正极；4、负极；5、电池壳体；6、第一伸缩杆；61、第一弹簧；7、第一防护壳；71、第二弹簧；72、滑槽；8、第二伸缩杆；81、第三弹簧；9、第二防护壳；91、连接杆；92、滑块。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1
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5，本实用新型提供的一种实施例：
22.一种双极板水平单层结构，包括双极板本体1、纳米粒子改性石墨烯涂层2和正极3，双极板本体1的外表面固定连接有正极3，双极板本体1的外表面固定连接有负极4，双极板本体1的外表面设置有电池壳体5，且电池壳体5的内壁与双极板本体1的外表面固定连接，并且正极3和负极4均穿透过电池壳体5的外表面，电池壳体5的上表面固定连接有第一伸缩杆6，第一伸缩杆6的上表面固定安装有第一防护壳7，第一防护壳7的两侧开设有空槽，第一防护壳7的内部开设有空腔，空腔内设置有第二弹簧71，且第二弹簧71的上端与第一防护壳7的内壁固定连接，第一防护壳7的内壁开设有滑槽72，电池壳体5的下表面固定连接有第二伸缩杆8，第二伸缩杆8的下端固定安装有第二防护壳9，第二防护壳9的两侧开设有活动槽，且正极3和负极4分别穿透过两个活动槽，第二防护壳9的外表面固定连接有连接杆91，连接杆91的上端固定连接有滑块92；
23.进一步的，双极板本体1的外表面均匀涂抹有纳米粒子改性石墨烯涂层2，且双极板本体1的形状为直角折线型，通过设置纳米粒子改性石墨烯涂层2，可以实现增强双极板本体1的抗腐蚀性，延长了双极板本体1的使用寿命；
24.进一步的，第一伸缩杆6的外表面套设有第一弹簧61，且第一弹簧61的下端与第一伸缩杆6的外表面固定连接，第二伸缩杆8的外表面套设有第三弹簧81，且第三弹簧81的上端与第二伸缩杆8的外表面固定连接，通过设置第一弹簧61和第三弹簧81，可以实现增大防挤压装置的抗压能力，使装置更加完善；
25.进一步的，正极3的材质为ⅰ类碳纤维材料，且正极3穿透过空槽和活动槽，通过设置正极3的材质为ⅰ类碳纤维材料，可以实现使正极3更易获得电子，从而使电池性能更好；
26.进一步的，负极4的材质为锌镉复合材料，且负极4穿透过空槽和活动槽，通过设置负极4的材质为锌镉复合材料，可以实现负极4更易失去电子，从而使电池性能更好；
27.进一步的，滑块92设置在滑槽72内，且滑块92与滑槽72滑动连接，通过设置滑块92与滑槽72滑动连接，可以实现第二防护壳9和第一防护壳7在受到挤压时向中间靠拢，从而保护了电池不受到损害，延长了电池的使用寿命。
28.工作原理：首先将双极板本体1分别和纳米粒子改性石墨烯涂层2、正极3对齐，然后通过物理夹合方式纳米粒子改性石墨烯涂层2和正极3固定在双极板本体1上，当双极板本体1周围有易腐蚀物质即将腐蚀双极板本体1时，由于涂抹了纳米粒子改性石墨烯涂层2，能有效的避免双极板本体1遭受腐蚀，当双极板本体1遭受外界挤压时，第二防护壳9和第一防护壳7会承受挤压的力，然后第一伸缩杆6和第二伸缩杆8开始受力缩短，第一伸缩杆6和第二伸缩杆8缩短挤压缩短第一弹簧61和第三弹簧81，滑块92在滑槽72内滑动，连接杆91开始挤压第二弹簧71，第二弹簧71开始缩短，由于第一弹簧61、第二弹簧71和第三弹簧81具有恢复原有长度的弹力，此时挤压力已被化解，第二防护壳9和第一防护壳7恢复原有位置，实现了对双极板本体1的防挤压。
29.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。