一种压力均匀设计水电解端板结构的制作方法

本技术涉及燃料电池结构，具体为一种压力均匀设计水电解端板结构。

背景技术：

1、燃料电池电堆由多个燃料电池单体以串联的方式层叠而成，其中端板是堆叠是主要的承压部件，需要有足够的刚度来保持平整从而均匀传递封装载荷至极板上，绝缘板是绝缘部件，用于对集流板和端板进行电隔离，集流板用于电能输送，密封件位于端板与绝缘板以及绝缘板与集流板之间，用来保证针对气体密封的可靠性。

2、现有技术方案（公告号为cn218867172u的中国实用新型专利）公开了一种燃料电池端板，所述燃料电池端板包括端板主体和集流板，所述集流板位于所述端板主体靠近极板的一侧，其中，所述端板主体和所述集流板一体成型，所述集流板相对于所述端板主体的第一端面凹陷或者凸起，所述第一端面为所述端板主体的设置所述集流板的一侧的端面，本申请提供的燃料电池端板简化了结构，并降低了集流板被腐蚀的可能性，提高了燃料电池端板的安全性和耐用性。对比文件的集流板包括主体部和连接部，其中连接部相对于端板主体部凸出，该结构导致装配面在端板外边缘，导致大部分装配载荷无法传递至反应区和密封区。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种压力均匀设计水电解端板结构，以解决上述背景中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种压力均匀设计水电解端板结构，包括端板主体，所述端板主体的前侧开设有水口，所述端板主体的下端设置有球形下表面，所述端板主体的上端固定连接有上表面筋柱，所述上表面筋柱的外侧固定连接有上表面筋条，所述端板主体的右侧开设有孔槽一，所述端板主体的前侧开设有孔槽二，所述端板主体的上端开设有螺栓孔，所述端板主体的右侧开设有方槽。

3、优选的，所述端板主体采用316不锈钢机加工成型，所述端板主体整体呈长方形。

4、通过上述技术方案，使用的材料具有优良的耐蚀性、耐高温性能，耐用性强。

5、优选的，所述水口采用机加工成型，所述水口直径20mm。

6、通过上述技术方案，根据产品产量计算用水量，确定水口直径20mm。

7、优选的，所述球形下表面采用机加工成型，所述球形下表面采用0.1mm球形铣刀进行机加工，平面度0.1mm。

8、通过上述技术方案，能够使得压紧力均匀。

9、优选的，所述上表面筋柱和上表面筋条均与端板主体焊接连接，所述上表面筋条厚度为6mm，高度为40mm，所述上表面筋条由螺栓位置向上表面筋柱延伸。

10、通过上述技术方案，对端板顶面进行起筋设计，减小了因为加载和约束位置不在一条水平线上产生的弯矩效应。

11、优选的，所述端板主体的前后侧均开设有两个水口，所述端板主体的上端开设有多个螺栓孔。

12、通过上述技术方案，将水口放置在端板主体的侧边，保证反应区和密封区可以均匀承载。

13、与现有技术相比，本实用新型提供了一种压力均匀设计水电解端板结构，具备以下有益效果：该压力均匀设计水电解端板结构，通过采取端板主体的球形下表面向外凸起结构并且经过仿真拓扑优化分析，对端板主体上端进行了上表面筋柱和上表面筋条的起筋设计，减小了因为加载和约束位置不在一条水平线上产生的弯矩效应，能够增加反应区应力分布均匀性，从而增加水电解产品电化学性能稳定性，能够增加密封区应力分布均匀性，从而增加密封设计的鲁棒性。

技术特征：

1.一种压力均匀设计水电解端板结构，包括端板主体（1），其特征在于：所述端板主体（1）的前侧开设有水口（2），所述端板主体（1）的下端设置有球形下表面（3），所述端板主体（1）的上端固定连接有上表面筋柱（4），所述上表面筋柱（4）的外侧固定连接有上表面筋条（5），所述端板主体（1）的右侧开设有孔槽一（6），所述端板主体（1）的前侧开设有孔槽二（7），所述端板主体（1）的上端开设有螺栓孔（8），所述端板主体（1）的右侧开设有方槽（9）。

2.根据权利要求1所述的一种压力均匀设计水电解端板结构，其特征在于：所述端板主体（1）采用316不锈钢机加工成型，所述端板主体（1）整体呈长方形。

3.根据权利要求1所述的一种压力均匀设计水电解端板结构，其特征在于：所述水口（2）采用机加工成型，所述水口（2）直径20mm。

4.根据权利要求1所述的一种压力均匀设计水电解端板结构，其特征在于：所述球形下表面（3）采用机加工成型，所述球形下表面（3）采用0.1mm球形铣刀进行机加工，平面度0.1mm。

5.根据权利要求1所述的一种压力均匀设计水电解端板结构，其特征在于：所述上表面筋柱（4）和上表面筋条（5）均与端板主体（1）焊接连接，所述上表面筋条（5）厚度为6mm，高度为40mm，所述上表面筋条（5）由螺栓位置向上表面筋柱（4）延伸。

6.根据权利要求1所述的一种压力均匀设计水电解端板结构，其特征在于：所述端板主体（1）的前后侧均开设有两个水口（2），所述端板主体（1）的上端开设有多个螺栓孔（8）。

技术总结
本技术涉及燃料电池技术领域，且公开了一种压力均匀设计水电解端板结构，包括端板主体，所述端板主体的前侧开设有水口，所述端板主体的下端设置有球形下表面，所述端板主体的上端固定连接有上表面筋柱，所述上表面筋柱的外侧固定连接有上表面筋条。该压力均匀设计水电解端板结构,通过采取端板主体的球形下表面向外凸起结构并且经过仿真拓扑优化分析，对端板主体上端进行了上表面筋柱和上表面筋条的起筋设计，减小了因为加载和约束位置不在一条水平线上产生的弯矩效应，能够增加反应区应力分布均匀性，从而增加水电解产品电化学性能稳定性，能够增加密封区应力分布均匀性，从而增加密封设计的鲁棒性。

技术研发人员：田丰翼,王彰,邵恒,唐厚闻,郭维平
受保护的技术使用者：上海氢盛创合能源科技有限公司
技术研发日：20230606
技术公布日：2024/1/15