一种燃料电池电堆的紧固结构的制作方法

1.本实用新型涉及电堆紧固领域，特别涉及一种燃料电池电堆的紧固结构。


背景技术：

2.燃料电池是一种清洁、高效、无污染的电化学发电装置，在各类燃料电池中，质子交换膜燃料电池因为常温启动快、工作温度低、电流密度大、质量轻、体积小、寿命长等突出的优点被广泛应用于电动车动力源和可移动动力源中。燃料电池的电堆由数个上下堆叠的单电池组成，在生产过程中需对电堆进行紧固。
3.现有的电堆紧固装置如公开号为cn211125854u的中国专利中公开的燃料电池堆的紧固装置和燃料电池堆，包括第一端板、第二端板以及多组螺杆组件，每组螺杆组件包括螺杆和螺母，所述螺杆的两端设有外螺纹；所述第一端板上设有多个螺纹孔，所述第二端板上设有多个安装孔，所述螺杆的一端与所述螺纹孔连接，另一端穿过所述安装孔并由所述螺母紧固，使得所述第一端板和所述第二端板从外部夹持燃料电池组。
4.又如公开号为cn212412100u的中国专利公开的一种燃料电池堆压合装置，包括龙门架，所述龙门架设置有液压机，所述液压机的下端设置有压块，所述液压机的下方设置有工作台，所述工作台的上端自下而上依次设置有盲端端板、电池组、集流板和气口端板，所述盲端端板和气口端板开设有多组同轴的限位孔，所述限位孔贯穿设置有螺杆，所述螺杆配设有固定螺母，所述螺杆位于电池组和集流板的外侧，所述工作台的上端还设置有用于对电池组夹紧的工装组件
5.上述专利采用螺杆对电堆进行紧固，不仅拆装困难同时使得电堆受力不均匀还可能导致电堆组件塑性变形。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种燃料电池电堆的紧固结构，使得电池堆在紧固过程中能均匀受力，减少由于电池堆组件的塑性变形。
7.一种燃料电池电堆的紧固结构，燃料电池电堆包括多个上下堆叠的单电池，所述紧固结构包括竖向设置的一对侧护板，以及分别与侧护板顶部和底部配合、用于压紧各单电池的上端板和下端板，所述上端板水平卡入两侧护板之间，上端板的两侧与侧护板之间设有相互啮合的水平锯齿，所述上端板与侧护板之间还设有第一固定连接件，所述下端板与侧护板之间设有第二固定连接件。
8.具体的，将若干单电池放置于下端板形成电堆，电堆相对的两侧设有侧护板，电堆放置完成后，
9.上端板与左右一对侧护板通过锯齿的啮合，实现了对电堆施加纵向紧固力的目的，同时上端板的板式结构能均匀的对待紧固的电堆施加纵向紧固力；
10.将第一固定连接件套接于上端板与侧护板连接处的侧护板外周，同时利用第二固定连接件将侧护板与下端板固定，且第一固定连接件靠近侧护板的上端设置，第二固定连
接件与下端板的连接处靠近侧护板的下端，由于侧护板为板式结构，因此此种方式下，侧护板能对待紧固的电堆侧面施加均匀的横向紧固力，即紧固结构对待紧固的施加均匀的纵向紧固力和横向紧固力。
11.此外，上端板、下端板以及侧护板均为可拆卸的连接结构使得紧固结构可根据电堆的尺寸合理的调节，进而使得紧固结构形成的紧固空间与需紧固的电堆相适配。
12.优选的，所述第一固定连接件为套设在侧护板外周的绑带。
13.具体的，绑带由弹性材料制成且为环状，将绑带拉伸后套接于上端板与侧护板连接处的侧护板外周，绑带即可对上端板和侧护板施加横向紧固力。
14.优选的，所述绑带的高度对应于上端板的中部。
15.具体的，绑带高度上端板的中部，且绑带具有一定的宽度，此种相对的高度位置使得绑带施加的横向紧固力能均匀的侧护板与上端板之间。
16.优选的，所述第二固定连接件为将侧护板与下端板固定的螺钉。
17.具体的，利用螺钉连接侧护板与下端板不仅拆装方便且施加的横向紧固力可调节。
18.优选的，所述下端板水平卡入两侧护板之间，所述螺钉水平穿过侧护板后钉入下端板侧面。
19.具体的，由于下端板水平卡入两侧护板之间，为使得下端板与侧护板之间的相对位置保持不变，利用螺钉连接侧护板与下端板是必要的。
20.优选的，所述侧护板上水平锯齿的数量多于上端板两侧的水平锯齿。
21.具体的，上端板需要与待紧固的电堆之间相接触才能发生相互作用力对待紧固的电堆进行紧固，而待紧固的电堆的高度存在差别，根据待紧固的电堆的高度合理的选择上端板啮合在侧护板上的位置即可；
22.同时此种结构下对于同一待紧固的电堆能施加不同大小的纵向紧固力，即可根据不同的紧固要求选择上端板啮合在侧护板上的位置。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：
24.通过锯齿啮合的左右一对侧护板与上端板能为待紧固的电堆提供的纵向拉紧力来保证电堆紧固，同时上端板的板式结构使得电池堆在紧固过程中受力更加均匀，减少在紧固过程中由于受力程度不一导致的电堆组件塑性变形，且无需拉力传感器确定受力是否均匀；且由于上端板、下端板以及侧护板均为可拆卸的连接结构，因此可根据需紧固的电堆的尺寸合理选择尺寸适配的上端板、下端板和侧护板对电堆进行紧固；结构简单、实用。
附图说明
25.图1为本实用新型提供的燃料电池电堆的紧固结构的立体示意图；
26.图2为本实用新型提供的燃料电池电堆的紧固结构的主视示意图；
27.图3为本实用新型提供的燃料电池电堆的紧固结构的上端板立体示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的方案作进一步说明。
29.如图1、2所示，紧固结构包括竖向设置的一对侧护板10，以及分别与侧护板10顶部
和底部配合、用于压紧各单电池的上端板20和下端板30，上端板20水平卡入两侧护板10之间，上端板20的两侧与侧护板10之间设有相互啮合的水平锯齿40，上端板20与侧护板10之间还设有套设在侧护板10外周的作为第一固定连接件51的绑带，下端板30水平卡入两侧护板10之间，下端板30与侧护板10之间设有作为第二固定连接件52的螺钉。
30.绑带由弹性材料制成且为环状，将绑带拉伸后套接于上端板20与侧护板10连接处的侧护板10外周，同时绑带的高度对应于上端板20的中部；螺钉水平穿过侧护板10后钉入下端板30侧面。
31.上端板20与左右一对侧护板10通过锯齿40的啮合，实现了对电堆施加纵向紧固力的目的，同时上端板20的板式结构能均匀的对待紧固的电堆施加纵向紧固力；
32.将绑带套接于上端板20与侧护板10连接处的侧护板10外周，同时利用螺钉将侧护板10与下端板30固定，且绑带靠近侧护板10的上端设置，螺钉与下端板30的连接处靠近侧护板10的下端，由于侧护板10为板式结构，因此此种方式下，侧护板10能对待紧固的电堆侧面施加均匀的横向紧固力，即紧固结构对待紧固的施加均匀的纵向紧固力和横向紧固力。
33.上端板20、下端板30以及侧护板10均为可拆卸的连接结构使得紧固结构可根据电堆的尺寸合理的调节，进而使得紧固结构形成的紧固空间与需紧固的电堆相适配。
34.如图3所示，侧护板10上水平锯齿40的数量多于上端板20两侧的水平锯齿40的数量。
35.上端板20需要与待紧固的电堆之间相接触才能发生相互作用力对待紧固的电堆进行紧固，而待紧固的电堆的高度存在差别、不同的待紧固电堆的紧固要求也不一样，根据待紧固的电堆的高度、可紧固要求合理的选择上端板20啮合在侧护板10上的位置即可。
36.具体工作时，先将下端板30水平卡入两侧护板10之间，利用螺钉固定连接两侧护板10和下端板30，连接完成后，将若干单电池平行于下端板30依次堆叠于下端板30上，单电池堆叠即形成电堆，当单电池堆叠到指定数量之后，将上端板20两侧的水平锯齿40卡入两侧护板10内侧的水平锯齿40中实现上端板20与侧护板10的卡接，由于侧护板10上的水平锯齿40的数量多于上端板20两侧的水平锯齿40的数量，故此，可根据紧固后电堆所需的厚度自由调节上端板20卡入的高度；将上端板20卡入两侧护板10之间后，再将绑带拉伸后套接于上端板20与侧护板10连接处的侧护板10外周，同时绑带的高度对应于上端板20的中部。