一种具有相变储热和防护性的端板的制作方法

1.本实用新型主要涉及燃料电池的技术领域，具体涉及一种具有相变储热和防护性的端板。


背景技术：

2.燃料电池是一种以氢为最佳燃料不经过燃烧过程而直接以电化学反应的方式，将燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的高效能量转换发电装置。为了保证发电功率，质子交换膜燃料电池一般设计成电堆的结构形式。电堆通常由膜电极和双极板(内含冷却单元)的重复单元、两侧的流场单极板、两侧的集电板和两侧的端板组成，上述部件在四周螺栓的预紧力作用下构成电堆。
3.目前，低温冷启动能力及耐久性对于提高燃料电池电堆的竞争力极为重要，因此，为提高产品竞争力，实现燃料电池商业化，必须解决低温启动以及启动过程中发现的靠近端板片电压低的问题。同时，在质子交换膜燃料电池电堆中，通常仅在螺杆两侧的螺帽和端板外侧面之间装有弹簧或弹簧垫片来保证电堆预紧力，无法实施缓冲力保护；并且由于电堆是方形(而不是圆形)的，因此预紧力并不能被均匀分散在单电池和双极板上各点处，这会造成电堆密封不良以及单电池的活性面积各点与双极板的流场区各点之间的接触不均匀，此外双极板也会因受到额外的剪切力而遭到破坏。


技术实现要素：

4.本实用新型主要提供了一种具有相变储热和防护性的端板，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
5.本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：
6.一种具有相变储热和防护性的端板，包括组合端板，所述组合端板包括主板和副板，所述主板和副板皆为高温复合相变板，所述主板和副板相对一侧皆设有多组安置凹槽，两两相对的所述安置凹槽之间连接有弹簧；所述主板和副板上分别设有若干个流道主孔和流道副孔，所述流道主孔内部远离副板一侧贴合安装有绝缘环板，所述绝缘环板朝向副板一侧镶嵌安装有内螺纹环，所述流道副孔远离主板一侧设有扩口环道，所述扩口环道内部设有第一高强度塑料环板，所述第一高强度塑料环板朝向主板一侧连接有一体式的第二高强度塑料环板，所述第一高强度塑料环板另一侧连接有一体式的第三高强度塑料环板，所述第二高强度塑料环板上套设有螺纹圈，所述螺纹圈和内螺纹环螺纹连接。
7.优选的，所述副板滑动安装在主板内部。
8.优选的，所述副板一侧设有缺口凹槽，且所述缺口凹槽内覆盖有绝缘薄膜。
9.优选的，若干个所述流道主孔和流道副孔一一相对。
10.优选的，所述扩口环道侧壁上安装有密封环圈。
11.优选的，所述第二高强度塑料环板和流道副孔滑动连接，所述第三高强度塑料环板和扩口环道滑动连接。
12.优选的，所述第二高强度塑料环板和绝缘环板内径相同。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:
14.组合端板为高温复合相变板，因为相变储热具有能量密度高、相变过程温度近似的优点，所以组合端板可以保证燃料电池发动机经过一个寒冷的晚上容易启动，解决了电堆低温启动难的问题，而且不用增加结构件，缩短了电堆长度；采用弹簧进行连接，可以在电堆装配时可以分次施压，保证电堆预紧力，实施缓冲力保护，提高密封性以及使活性区和流场区均匀受力；因所述第二高强度塑料环板和流道副孔滑动连接，所述第三高强度塑料环板和扩口环道滑动连接，所以可以确保流道主孔和流道副孔内被绝缘材料一直覆盖，保证绝缘需求。
15.以下将结合附图与具体的实施例对本实用新型进行详细的解释说明。
附图说明
16.图1为本实用新型立体示意图；
17.图2为本实用新型副板立体示意图；
18.图3为本实用新型局部侧视结构示意图；
19.图4为本实用新型高强度塑料环板结构示意图；
20.图5为本实用新型a处放大图。
21.图中：1、组合端板；11、主板；12、副板；2、缺口凹槽；21、绝缘薄膜；3、安置凹槽；31、弹簧；4、流道主孔；41、绝缘环板；42、内螺纹环；5、流道副孔；51、第一高强度塑料环板；52、第二高强度塑料环板；53、第三高强度塑料环板；54、螺纹圈；55、扩口环道；56、密封环圈。
具体实施方式
22.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更加全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是本实用新型可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本实用新型公开的内容更加透彻全面。
23.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.请着重参照附图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种具有相变储热和防护性的端板，包括组合端板1，所述组合端板1包括主板11和副板12，所述副板12滑动安装在主板11内部，所述副板12一侧设有缺口凹槽2，且所述缺口凹槽2内覆盖有绝缘薄膜21，绝缘薄膜21保证了电堆的绝缘要求，所述主板11和副板12皆为高温复合相变板，组合端板1为高温复合相变板，因为相变储热具有能量密度高、相变过程温度近似的优点，所以组合端板1可以
保证燃料电池发动机经过一个寒冷的晚上容易启动，解决了电堆低温启动难的问题，而且不用增加结构件，缩短了电堆长度。
26.请着重参照附图1-5，所述主板11和副板12相对一侧皆设有多组安置凹槽3，两两相对的所述安置凹槽3之间连接有弹簧31，所述主板11和副板12上分别设有若干个流道主孔4和流道副孔5，若干个所述流道主孔4和流道副孔5一一相对，所述流道主孔4内部远离副板12一侧贴合安装有绝缘环板41，所述绝缘环板41朝向副板12一侧镶嵌安装有内螺纹环42，所述流道副孔5远离主板11一侧设有扩口环道55，所述扩口环道55内部设有第一高强度塑料环板51，所述第一高强度塑料环板51朝向主板11一侧连接有一体式的第二高强度塑料环板52，所述第一高强度塑料环板51另一侧连接有一体式的第三高强度塑料环板53，所述第二高强度塑料环板52上套设有螺纹圈54，所述螺纹圈54和内螺纹环42螺纹连接。采用弹簧31进行连接，可以在电堆装配时可以分次施压，保证电堆预紧力，实施缓冲力保护，提高密封性以及使活性区和流场区均匀受力。因所述第二高强度塑料环板52和流道副孔5滑动连接，所述第三高强度塑料环板53和扩口环道55滑动连接，所以可以确保流道主孔4和流道副孔5内被绝缘材料一直覆盖，保证绝缘需求。
27.请着重参照附图1-5，所述扩口环道55侧壁上安装有密封环圈56，由于弹簧31的存在，使得密封环圈56会和第一高强度塑料环板51紧紧贴合，从而避免扩口环道55内部渗入液体，保证装置的有效使用，所述第二高强度塑料环板52和流道副孔5滑动连接，所述第三高强度塑料环板53和扩口环道55滑动连接，所述第二高强度塑料环板52和绝缘环板41内径相同，确保装置的有效使用。
28.本实用新型的具体操作方式如下：
29.组合端板1为高温复合相变板，因为相变储热具有能量密度高、相变过程温度近似的优点，所以组合端板1可以保证燃料电池发动机经过一个寒冷的晚上容易启动，解决了电堆低温启动难的问题，而且不用增加结构件，缩短了电堆长度，采用弹簧31进行连接，可以在电堆装配时可以分次施压，保证电堆预紧力，实施缓冲力保护，提高密封性以及使活性区和流场区均匀受力，因所述第二高强度塑料环板52和流道副孔5滑动连接，所述第三高强度塑料环板53和扩口环道55滑动连接，所以可以确保流道主孔4和流道副孔5内被绝缘材料一直覆盖，保证绝缘需求。
30.上述结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围之内。