一种燃料电池堆的压装装置的制作方法

本申请涉及燃料电池，具体的，涉及一种燃料电池堆的压装装置。

背景技术：

1、燃料电池是一种采用氢气作为原料将氧化剂中的化学能转化为电能的一种发电装置。它的发电原理与普通的化学电池发电原理基本相同：都是利用正负极板上的电子的移动完成燃料的氧化还原反应。氢燃料电池的工作特点是直接将化学能转化为电能，因此效率更高。

2、现有技术中，燃料电池堆由数十片单电池在一定预设压力下压装形成的，在燃料电池开发过程中，通常需要使用专用夹具对单片或多片单电池组成的燃料电池堆进行测试，并调节其预紧压力来测试其密封性及压力敏感性。

3、现有燃料电池堆通常需要借助外部设备，如液压机进行压装，工作效率较低，同时对设备依赖较高，且压装完成的燃料电池堆无法快速的对其封装压力进行动态调节，同时压装过程的受力不均可能导致燃料电池局部过压或压力不足，影响其性能。

4、因此，亟需提供一种燃料电池快速压装工装及其压力调节装置来解决现有问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中燃料电池单电池压装需要借助外部设备，且压装工序复杂的问题，本申请提供一种燃料电池堆的压装装置，利用气缸和插销对燃料电池单电池进行压装，无需借助外部设备，操作便捷，便于使用。

2、为了解决上述技术问题，本申请提供一种燃料电池堆的压装装置，其特征在于，包括端板、燃料电池组、压力调节气缸和插销，所述端板的上表面周缘设置有多个竖直延伸的拉杆，多个所述拉杆围合形成安装区，所述燃料电池组安装于所述安装区内，所述压力调节气缸安装于所述燃料电池组的上方，每个所述拉杆沿竖直方向设置有多个定位孔，所述插销插入相邻两个拉杆的定位孔中以将所述压力调节气缸限制在所述插销的下方。本申请的燃料电池堆的压装装置通过在端板上设置多个拉杆，拉杆上设置多个定位孔，利用插销横插在相邻两个拉杆的定位孔中，能够将压力调节气缸和燃料电池组进行限位，向压力调节气缸中充气，压力调节气缸体积膨胀将燃料电池组中的单电池压紧，实现燃料电池组的压装，无需借助外部设备，操作便捷，使用方便。另外，由于拉杆上设置有多个定位孔，能够根据燃料电池组的单电池数量选择插销的插入位置，能够根据燃料电池组的单电池数量调整，提高了兼容性。

3、作为优选，所述压力调节气缸上设置有多个第一通孔，所述第一通孔的数量与所述拉杆的数量一一对应，所述拉杆贯穿所述第一通孔。在压力调节气缸上与拉杆对应的位置设置贯穿的第一通孔，拉杆穿过第一通过将压力调节气缸限位，压力调节气缸只能在竖直方向上移动，避免压力调节气缸充气过程中发生水平位移，保证了燃料电池组压装的稳定性，而且能够避免气缸过程中偏位导致的压力分布不均。

4、作为优选，所述拉杆的顶端设置有锥形结构。在拉杆的顶端设置锥形结构，锥形结构具有导向斜面，便于拉杆的顶端能够顺利的穿过压力调节气缸上的第一通孔，减少压力调节气缸装配难度，提升装配效率。

5、作为优选，所述端板的上表面设置有多个定位杆，所述燃料电池组被限定在多个所述定位杆形成的区域内。在端板的上表面设置多个定位杆，燃料电池被限定在多个定位杆围合形成的区域内，多个定位杆能够对燃料电池组进行定位，放置燃料电池组发生偏移，保证了堆叠的精度。

6、作为优选，所述燃料电池组与所述压力调节气缸之间设置有绝缘板，所述绝缘板与所述压力调节气缸固定连接。在压力调节气缸和燃料电池组之间设置绝缘板，绝缘板能够避免压力调节气缸对燃料电池组的损伤，同时能够对压力调节气缸和燃料电池组之间静电绝缘，避免燃料电池组发生静电损伤。

7、作为优选，所述燃料电池组包括从上到下叠置的阴极集流板、单电池体和阳极集流板。阴极集流板和阳极集流板将单电池体夹持在中间，避免了压力调节气缸与单电池体的直接接触，避免单电池体发生损伤。

8、作为优选，所述压力调节气缸包括下压板、上压板和密封圈，所述下压板朝向所述上压板一侧设置有凸起，所述上压板朝向所述下压板一侧设置有凹腔，所述凸起伸入所述凹腔，所述密封圈夹紧于所述凸起与所述凹腔的内壁之间。压力调节气缸由上压板和下压板构成，上压板和下压板之间形成空腔，密封圈密封下压板和上压板之间的空腔，向空腔内充气即可调节上压板和下压板之间的距离以将燃料电池组压紧，压装过程简单方便，无需借助外部设备。

9、作为优选，所述上压板上设置有供气体流入所述压力调节气缸的进气孔，所述进气孔上设置有进气阀，所述进气阀控制所述进气孔与外部气源的通断。压力调节气缸通过进气孔与外界气源连接，且在进气孔上安装有进气阀，能够通过进气阀手动控制充气速度和充气量。

10、作为优选，所述上压板上还设置有检测所述压力调节气缸压力的压力表。压力调节气缸上设置有压力表，压力表能够对压力调节气缸的内的压力进行显示，使用者能够观察到压力调节气缸内的压力达到预定值时关闭压力阀，完成燃料电池组的压装，提高了可靠性。

11、作为优选，所述上压板与所述下压板之间设置有螺栓，所述上压板上设置有贯穿的螺纹孔，所述螺栓穿过所述螺纹孔支撑于所述上压板与所述下压板之间。通过下压板和上压板之间设置螺栓，在上压板上设置贯穿的螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔支撑在上压板和下压板之间，能够在压力调节气缸密封失效的情况下支撑下压板和上压板，保证下压板不会发生回退导致的压装失效，提高了压装过程的可靠性。

12、与现有技术相比，本申请至少具有如下技术效果：本申请的燃料电池堆的压装装置通过在端板上设置多个拉杆，拉杆上设置多个定位孔，利用插销横插在相邻两个拉杆的定位孔中，能够将压力调节气缸和燃料电池组进行限位，向压力调节气缸中充气，压力调节气缸体积膨胀将燃料电池组中的单电池压紧，实现燃料电池组的压装，无需借助外部设备，操作便捷，使用方便。另外，由于拉杆上设置有多个定位孔，能够根据燃料电池组的单电池数量选择插销的插入位置，能够根据燃料电池组的单电池数量调整，提高了兼容使用性。

技术特征：

1.一种燃料电池堆的压装装置，其特征在于，包括端板、燃料电池组、压力调节气缸和插销，所述端板的上表面周缘设置有多个竖直延伸的拉杆，多个所述拉杆围合形成安装区，所述燃料电池组安装于所述安装区内，所述压力调节气缸安装于所述燃料电池组的上方，每个所述拉杆沿竖直方向设置有多个定位孔，所述插销插入相邻拉杆的定位孔中以将所述压力调节气缸限制在所述插销的下方。

2.根据权利要求1所述的燃料电池堆的压装装置，其特征在于，所述压力调节气缸上设置有多个第一通孔，所述第一通孔的数量与所述拉杆的数量一一对应，所述拉杆贯穿所述第一通孔。

3.根据权利要求1所述的燃料电池堆的压装装置，其特征在于，所述拉杆的顶端设置有锥形结构。

4.根据权利要求1所述的燃料电池堆的压装装置，其特征在于，所述端板的上表面设置有多个定位杆，所述燃料电池组被限定在多个所述定位杆形成的区域内。

5.根据权利要求1所述的燃料电池堆的压装装置，其特征在于，所述燃料电池组与所述压力调节气缸之间设置有绝缘板，所述绝缘板与所述压力调节气缸固定连接。

6.根据权利要求1所述的燃料电池堆的压装装置，其特征在于，所述燃料电池组包括从上到下叠置的阴极集流板、单电池体和阳极集流板。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的燃料电池堆的压装装置，其特征在于，所述压力调节气缸包括下压板、上压板和密封圈，所述下压板朝向所述上压板一侧设置有凸起，所述上压板朝向所述下压板一侧设置有凹腔，所述凸起伸入所述凹腔，所述密封圈夹紧于所述凸起与所述凹腔的内壁之间。

8.根据权利要求7所述的燃料电池堆的压装装置，其特征在于，所述上压板上设置有供气体流入所述压力调节气缸的进气孔，所述进气孔上设置有进气阀，所述进气阀控制所述进气孔与外部气源的通断。

9.根据权利要求7所述的燃料电池堆的压装装置，其特征在于，所述上压板上还设置有检测所述压力调节气缸压力的压力表。

10.根据权利要求7所述的燃料电池堆的压装装置，其特征在于，所述上压板与所述下压板之间设置有螺栓，所述上压板上设置有贯穿的螺纹孔，所述螺栓穿过所述螺纹孔支撑于所述上压板与所述下压板之间。

技术总结
本申请提供一种燃料电池堆的压装装置，其特征在于，包括安装平板、燃料电池组、压力调节气缸和插销，安装平板的上表面周缘设置有多个竖直延伸的拉杆，多个拉杆围合形成安装区，燃料电池组安装于安装区内，压力调节气缸安装于燃料电池组的上方，每个拉杆沿竖直方向设置有多个定位孔，插销插入相邻两个拉杆的定位孔中以将压力调节气缸限位。本申请的燃料电池堆的压装装置无需借助外部设备，操作便捷，使用方便。

技术研发人员：姜洋,张治涵,何晓波,赵雄,翟双
受保护的技术使用者：上海重塑能源科技有限公司
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/12