一种燃料电池堆的固定装置的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其是指一种燃料电池堆的固定装置。


背景技术：

2.燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的电池装置，具有能量转换效率高、噪音低、低碳和能量密度高等特点，为了保护燃料电池，燃料电池需要设置安装架或是保护壳体进行固定。
3.专利公开号为cn209298266u的专利公开了一种稳定性高的燃料电池固定装置，包括基板组件、固定板组件和移动板组件，可对不同数量的燃料电池进行压紧固定，压紧固定过程较为省时省力，但是该结构复杂，且电堆与电堆箱体之间采用刚性链接固定，无法适应电堆热胀冷缩长度变化。
4.专利公开号为cn101170197a的专利公开了一种燃料电池堆固定结构，采用上盖板和下盖板封装电堆，虽然其电堆自身采用弹簧补偿电堆热胀冷缩，但是电堆与围板所构成的框架之间仍然采用刚性连接，未考虑电堆固定过程中约束力对电堆长度变化的影响。
5.综上，现有的燃料电池堆的固定装置，无法有效适应电池堆热胀冷缩长度变化，固定效果不佳。


技术实现要素：

6.为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中燃料电池堆的固定装置无法有效适应电池堆热胀冷缩长度变化的缺陷。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃料电池堆的固定装置，包括箱体，电池堆置于所述箱体内，电池堆的一端连接通过前端板和所述箱体相连接，另一端通过后端板和所述箱体相连接，所述前端板通过第一弹性件和压板相连接，所述前端板或后端板与所述箱体浮动连接。
8.在本实用新型的一个实施例中，所述后端板与所述箱体浮动连接，所述后端板上连接有浮动座，所述浮动座上设置有第一安装孔，所述第一安装孔内套设有橡胶胀套，第一紧固螺栓穿过所述橡胶胀套后旋入所述箱体底部。
9.在本实用新型的一个实施例中，所述前端板通过第一固定座和所述箱体相连接。
10.在本实用新型的一个实施例中，燃料电池堆的固定装置还包括第一水汽接头，所述箱体上设置有第一接头孔，所述第一水汽接头的一端连接在所述第一接头孔上，另一端和所述电池堆相连接。
11.在本实用新型的一个实施例中，所述前端板与所述箱体浮动连接，所述箱体上设置有第二接头孔，所述前端板上设置有第三接头孔，所述第二接头孔和第三接头孔之间连接有第二水汽接头，所述第二水汽接头为柔性接头。
12.在本实用新型的一个实施例中，所述压板通过第二固定座和所述箱体相连接。
13.在本实用新型的一个实施例中，所述后端板通过第三固定座和所述箱体相连接。
14.在本实用新型的一个实施例中，所述箱体底面设有弹性垫条，所述弹性垫条位于所述电池堆和所述箱体底面之间。
15.在本实用新型的一个实施例中，所述压板和后端板之间连接有钢带。
16.在本实用新型的一个实施例中，所述第一弹性件采用碟簧。
17.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
18.本实用新型所述的燃料电池堆的固定装置实现了电池堆的浮动固定，能够有效适应电池堆热胀冷缩的长度变化，并保证电池堆性能不受影响。
附图说明
19.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
20.图1是本实用新型的燃料电池堆的固定装置的一实施例的结构示意图；
21.图2是图1所示的燃料电池堆的固定装置的俯视图；
22.图3是图2中a-a方向的剖视图；
23.图4是图3中m处的局部放大图；
24.图5是浮动座的结构示意图；
25.图6是本实用新型的燃料电池堆的固定装置的另一实施例的结构示意图；
26.图7是图6所示的燃料电池堆的固定装置的俯视图；
27.图8是图7中b-b方向的剖视图；
28.说明书附图标记说明：1、电池堆；2、箱体；21、第一接头孔；22、第二接头孔；3、前端板；4、后端板；5、第一弹性件；6、压板；7、浮动座；71、第一安装孔；8、橡胶胀套；9、第一固定座；10、第一水汽接头；11、弹性垫条；12、钢带；13、第二水汽接头；14、第二固定座；15、第三固定座。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
30.实施例一
31.参照图1-图5所示，本实施例公开了一种燃料电池堆的固定装置，包括箱体2，电池堆1置于箱体2内，电池堆1的一端连接通过前端板3和箱体2相连接，另一端通过后端板4和箱体2相连接，以使得电池堆1被夹紧在前端板3和后端板4之间，前端板3通过第一弹性件5和压板6相连接，后端板4与箱体2浮动连接。
32.第一弹性件5的设置，使得压板6和前端板3之间可以出现一定的相对移动，以便于对电堆的堆芯热胀冷缩的长度变化进行补偿；
33.后端板4与箱体2浮动连接，使得后端板4可以随着电堆长度方向热胀冷缩而产生移动，也即，使得后端板4的位置可以进行发生浮动调整，从而能够较好的适应电池堆1热胀冷缩的长度变化。
34.在其中一个实施方式中，参阅图3-图5，后端板4与箱体2采用以下浮动连接方式：后端板4上连接有浮动座7，浮动座7上设置有第一安装孔71，第一安装孔71内套设有橡胶胀
套8，第一紧固螺栓穿过橡胶胀套8后旋入箱体2底部。橡胶胀套8具有弹性，当电池堆1发生热胀冷压缩时，会带动浮动座7移动，从而使得后端板4一起发生移动，此时，橡胶胀套8会沿后端板4移动方向发生弹性变形。
35.进一步地，后端板4的两侧均连接有浮动座7。
36.进一步地，两侧的橡胶胀套8胀紧推动摩擦力小于1000n，不易过大，以使得电堆热胀冷缩所产生的力能够克服上述摩擦力而带动后端板4移动。
37.在其中一个实施方式中，前端板3通过第一固定座9和箱体2相连接，以使得端板位置得以固定，使得前端板3的六个自由度均得以约束。此时，压板6可以在第一弹性件5的作用下发生移动。
38.进一步地，前端板3两侧均连接有第一固定座9。
39.在其中一个实施方式中，燃料电池堆的固定装置还包括第一水汽接头10，箱体2上设置有第一接头孔21，第一水汽接头10的一端连接在第一接头孔21上，另一端和电池堆1相连接，以通过第一汽水接头10实现外界和电池堆1之间水、汽的输送，例如向电池堆1输送空气、氢气和冷却液(防冻液，去离子水)。
40.进一步地，上述第一水汽接头10可采用刚性件，例如可采用pa9t(聚酰胺9t)、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、铝合金或不锈钢材料制成。
41.上述第一水汽接头10也可采用柔性接头。
42.进一步地，第一水汽接头10与第一接头孔21连接密封垫，例如可采用橡胶垫，以实现密封，使电堆封装满足ip67标准。
43.在其中一个实施方式中，参阅图3，箱体2底面设有弹性垫条11，弹性垫条11位于电池堆1和箱体2底面之间，以对电池堆1起到支撑作用，防止电池堆1发生塌腰现象。
44.在其中一个实施方式中，压板6和后端板4之间连接有钢带12，以通过钢带12保证电池堆1的预紧力。
45.在其中一个实施方式中，第一弹性件5采用碟簧，也可采用其他弹性元件。
46.上述实施例的燃料电池堆的固定装置可以适用于钢带捆扎电堆和拉杆弹簧电堆。
47.实施例二
48.参阅图6-图8，本实施例与实施例一不同的是：前端板3与箱体2浮动连接。
49.上述结构使得前端板3可以随着电堆长度方向热胀冷缩而产生移动，也即，使得前端板3的位置可以进行发生浮动调整，从而能够较好的适应电池堆1热胀冷缩的长度变化。
50.在其中一个实施方式中，参阅图6-图8，前端板3与箱体2采用以下浮动连接方式：箱体2上设置有第二接头孔22，前端板3上设置有第三接头孔，第二接头孔22和第三接头孔之间连接有第二水汽接头13，第二水汽接头13为柔性接头，以通过柔性接头的弹性形变，使得前端板3可以发生移动。
51.第二水汽接头13可采用硅胶或烯烃橡胶制成的接头；
52.第二水汽接头13用于将外界水、汽输送至电池堆1。
53.进一步地，第二水汽接头13与第二接头孔22连接密封垫，第二水汽接头13与第三接头孔之间也连接密封垫，要保证接接头连接处的密封性。
54.在其中一个实施方式中，压板6通过第二固定座14和箱体2相连接，以实现压板6的固定，使得压板6的六个自由度均被约束。
55.在其中一个实施方式中，后端板4通过第三固定座15和所述箱体2相连接，以实现后端板4的固定，使得后端板4的六个自由度均被约束。
56.进一步地，后端板4两侧均连接有第三固定座15。
57.上述实施例的燃料电池堆1的固定装置可以适用于钢带12捆扎电堆。
58.燃料电池堆一般由50至800片双极板和mea(membrane electrode assembly,膜电极)堆叠而成，材质一般为石墨、不锈钢和钛合金。由于环境和自身工作温度变化，电池堆热胀冷缩长度变化量一般为0.5～5mm。上述所有实施例的燃料电池堆的固定装置实现了浮动固定，能够适应电池堆热胀冷缩长度变化，同时也可保证电池堆mea压力处于合理范围内，使得电池堆性能不受影响，也可满足电池堆车载振动要求；整体结构构简单，可靠性高，有效降低了电堆封装复杂度，降低了产品成本。
59.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。