本技術(shù)涉及燃料電池，特別是涉及一種用于燃料電池的電堆進(jìn)氣端板。

背景技術(shù)：

1、氫燃料電池是以氫氣為燃料、通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將燃料電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電裝置，燃料電池電堆主要由雙極板、膜電極、集流板、電堆進(jìn)氣端板、后端板、固定組件等部件組成，其中，電堆進(jìn)氣端板是整個(gè)電堆的重要組成部分，是用于連接電堆與外部氣體、流體管路的中間體，起到承接和集成系統(tǒng)零部件的功能。

2、目前，現(xiàn)有的電堆進(jìn)氣端板一般是單層端板結(jié)構(gòu)或絕緣層結(jié)構(gòu)。單層端板結(jié)構(gòu)是由塑料型材料制成的單層的端板結(jié)構(gòu)，這類(lèi)型電堆進(jìn)氣端板受自身材質(zhì)特性影響，存在抗震性能差、機(jī)械強(qiáng)度低、抗沖擊性差的問(wèn)題，電堆進(jìn)氣端板容易發(fā)生彎曲翹曲。絕緣層結(jié)構(gòu)則是采用由金屬材料固定骨架配合注塑成型的附著物構(gòu)成的端板結(jié)構(gòu)，這類(lèi)型電堆進(jìn)氣端板受注塑成型的工藝限制，不同規(guī)格的端板尺寸都需要開(kāi)發(fā)新的模具，加工端板的一次性費(fèi)用高，而且，受模具定制這一因素的限制，端板的加工周期長(zhǎng)、尺寸不易變更。并且，由于金屬材料和塑料材料的膨脹系數(shù)不同，兩種材料注塑貼合在一起，容易導(dǎo)致電堆進(jìn)氣端板的內(nèi)部存在局部的應(yīng)力集中等不良問(wèn)題，影響電堆進(jìn)氣端板的正常使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種集成度高、結(jié)構(gòu)緊湊、抗彎曲強(qiáng)度高的電堆進(jìn)氣端板，該電堆進(jìn)氣端板能很好地提高電堆的可靠性、可安裝性和抗震性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

3、一種用于燃料電池的電堆進(jìn)氣端板，包括第一板件、第二板件、以及第三板件，

4、該第一板件上設(shè)置有鏤空區(qū)域，該鏤空區(qū)域外設(shè)置有圍閉于鏤空區(qū)域的密封槽；該第一板件上還設(shè)置有用于連接第二板件的安裝孔、以及用于連接第三板件的連接孔；

5、該第二板件上設(shè)置有可嵌入鏤空區(qū)域內(nèi)的凸臺(tái)，該凸臺(tái)上設(shè)置有用于氣液流通的通道口；該第二板件設(shè)置有凸臺(tái)的端面設(shè)置有與安裝孔相連通的鎖定孔；

6、該第三板件包裹在第二板件的外側(cè)，該第三板件上設(shè)置有與連接孔相連通的固定孔。

7、本電堆進(jìn)氣端板進(jìn)行組裝時(shí)，在第一板件的密封槽內(nèi)填充密封膠線(xiàn)后，將第二板件的凸臺(tái)嵌入第一板件的鏤空區(qū)域內(nèi)，使第一板件與第二板件連接定位，利用螺栓配合相互連通的鎖定孔與安裝孔，將第一板件和第二板件緊固。之后，將第三板件套裝在第二板件的外周，使第三板件包裹第二板件，隨后，利用螺栓配合相互連通的連接孔與固定孔，將第一板件和第三板件緊固。至此，第一板件、第二板件和第三板件通過(guò)螺栓連接并緊固成整體結(jié)構(gòu)，本電堆進(jìn)氣端板完成組裝。

8、第一板件、第二板件、以及第三板件均可通過(guò)機(jī)械加工的方式制備，無(wú)需開(kāi)設(shè)模具，且三者的加工周期、加工費(fèi)用較注塑成型工藝制成的絕緣層結(jié)構(gòu)更低。第一板件、第二板件、以及第三板件通過(guò)自身的孔結(jié)構(gòu)配合螺栓實(shí)現(xiàn)連接固定，三者組成的電堆進(jìn)氣端板集成度高，且結(jié)構(gòu)更為緊湊。第三板件將第二板件包裹在內(nèi)，能夠?qū)ε渲糜型ǖ揽诘牡诙寮鸬椒雷o(hù)、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用，提高電堆進(jìn)氣端板的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度，進(jìn)而提高電堆的可靠性、可安裝性和抗震性。

9、在一個(gè)實(shí)施方式中，第一板件的端面上設(shè)置有下沉于該端面的安裝室，該安裝室的頂部設(shè)置有與外部連通的開(kāi)口，該鏤空區(qū)域形成于安裝室的底部，該第二板件經(jīng)開(kāi)口嵌入安裝室內(nèi)，使第二板件整體嵌合在第一板件中，提高第一板件與第二板件之間的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。該第三板件圍繞在安裝室外，并壓合在第一板件設(shè)置有安裝室的端面上，使第二板件的周向結(jié)構(gòu)被第一板件、第三板件完全包裹，提高了對(duì)第二板件的防護(hù)效果。

10、在一個(gè)實(shí)施方式中，第二板件包括板件本體以及沿板件本體的周向朝板件本體的外側(cè)延伸的伸展緣，當(dāng)?shù)诙寮度氚惭b室內(nèi)時(shí)，該伸展緣與第一板件設(shè)置有安裝室的端面平齊，且當(dāng)?shù)谌寮惭b在第一板件上時(shí)，該第三板件壓合在伸展緣上，使第二板件與第一板件連接更為緊固，電堆進(jìn)氣端板的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度更好。

11、在一個(gè)實(shí)施方式中，該第二板件的最外緣與該安裝室的內(nèi)壁之間預(yù)留有間隙，以便第二板件能夠較為容易地嵌入安裝室內(nèi)。

12、在一個(gè)實(shí)施方式中，該第三板件的周向還設(shè)置有用于固定電堆拉桿的安裝槽，以便本電堆進(jìn)氣端板與電堆的拉桿組裝。

13、在一個(gè)實(shí)施方式中，第二板件上設(shè)置有用于安裝集流板的集流安裝槽，以便本電堆進(jìn)氣端板實(shí)現(xiàn)集流功能。該集流安裝槽與凸臺(tái)分別設(shè)置于第二板件對(duì)向的兩端。

14、在一個(gè)實(shí)施方式中，第一板件上設(shè)置有多個(gè)用于與電堆封裝箱連接的封裝通孔，以便本電堆進(jìn)氣端板與電堆封裝箱組裝。

15、在一個(gè)實(shí)施方式中，鏤空區(qū)域的數(shù)量至少為兩個(gè)，兩個(gè)鏤空區(qū)域間隔布置于第一板件上，且每個(gè)鏤空區(qū)域互不連通，該凸臺(tái)的數(shù)量與鏤空區(qū)域的數(shù)量一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)凸臺(tái)分別嵌入對(duì)應(yīng)的鏤空區(qū)域內(nèi)。凸臺(tái)的數(shù)量可根據(jù)電堆進(jìn)氣端板的需求制定，每個(gè)鏤空區(qū)域互不連通可以保證第一板件自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免鏤空區(qū)域連通導(dǎo)致第一板件的局部區(qū)域結(jié)構(gòu)單薄，影響第一板件的剛性強(qiáng)度。

16、本實(shí)用新型實(shí)施的一種用于燃料電池的電堆進(jìn)氣端板與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：

17、(1)第一板件、第二板件、以及第三板件均可通過(guò)機(jī)械加工的方式制備，無(wú)需開(kāi)設(shè)模具，且三者的加工周期、加工費(fèi)用較注塑成型工藝制成的絕緣層結(jié)構(gòu)更低；第一板件、第二板件、以及第三板件三者通過(guò)自身孔結(jié)構(gòu)與螺栓直連，電堆進(jìn)氣端板裝配簡(jiǎn)單，整體結(jié)構(gòu)的配合度高，能夠有效提高電堆進(jìn)氣端板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度，進(jìn)而提高電堆的可靠性、可安裝性和抗震性；

18、(2)第一板件、第二板件、以及第三板件通過(guò)自身的孔結(jié)構(gòu)配合螺栓實(shí)現(xiàn)連接固定，三者組成的電堆進(jìn)氣端板集成度高，且結(jié)構(gòu)更為緊湊；

19、(3)第三板件將第二板件包裹在內(nèi)，能夠?qū)ε渲糜型ǖ揽诘牡诙寮鸬椒雷o(hù)、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用。

技術(shù)特征：

1.一種用于燃料電池的電堆進(jìn)氣端板，其特征在于：包括第一板件、第二板件、以及第三板件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電堆進(jìn)氣端板，其特征在于：所述第一板件的端面上設(shè)置有下沉于端面的安裝室，所述安裝室的頂部設(shè)置有與外部連通的開(kāi)口，所述鏤空區(qū)域形成于所述安裝室的底部，所述第二板件經(jīng)開(kāi)口嵌入所述安裝室內(nèi)；所述第三板件圍繞在所述安裝室外，并壓合在所述第一板件設(shè)置有安裝室的端面上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電堆進(jìn)氣端板，其特征在于：所述第二板件包括板件本體以及沿板件本體的周向朝板件本體的外側(cè)延伸的伸展緣；當(dāng)所述第二板件嵌入所述安裝室內(nèi)時(shí)，所述伸展緣與所述第一板件設(shè)置有安裝室的端面平齊，且當(dāng)?shù)谌寮惭b在所述第一板件上時(shí)，所述第三板件壓合在所述伸展緣上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電堆進(jìn)氣端板，其特征在于：所述第二板件的最外緣與所述安裝室的內(nèi)壁之間預(yù)留有間隙。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電堆進(jìn)氣端板，其特征在于：所述第三板件的周向設(shè)置有用于固定電堆拉桿的安裝槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電堆進(jìn)氣端板，其特征在于：所述第二板件上設(shè)置有用于安裝集流板的集流安裝槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電堆進(jìn)氣端板，其特征在于：所述集流安裝槽與所述凸臺(tái)分別設(shè)置于所述第二板件對(duì)向的兩端。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電堆進(jìn)氣端板，其特征在于：所述第一板件上設(shè)置有多個(gè)用于與電堆封裝箱連接的封裝通孔。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電堆進(jìn)氣端板，其特征在于：所述鏤空區(qū)域的數(shù)量至少為兩個(gè)，兩個(gè)所述鏤空區(qū)域間隔布置于所述第一板件上，且每個(gè)所述鏤空區(qū)域互不連通；所述凸臺(tái)的數(shù)量與所述鏤空區(qū)域的數(shù)量一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)所述凸臺(tái)分別嵌入對(duì)應(yīng)的鏤空區(qū)域內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種用于燃料電池的電堆進(jìn)氣端板，涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，其包括第一板件、第二板件、以及第三板件，該第一板件上設(shè)置有鏤空區(qū)域，該鏤空區(qū)域外設(shè)置有圍閉于鏤空區(qū)域的密封槽；該第一板件上還設(shè)置有安裝孔、以及連接孔；該第二板件上設(shè)置有可嵌入鏤空區(qū)域內(nèi)的凸臺(tái)，該凸臺(tái)上設(shè)置有用于氣液流通的通道口；該第二板件設(shè)置有凸臺(tái)的端面設(shè)置有與安裝孔相連通的鎖定孔；該第三板件包裹在第二板件的外側(cè)，該第三板件上設(shè)置有與連接孔相連通的固定孔。本電堆進(jìn)氣端板利用第一板件、第二板件、以及第三板件自身孔的結(jié)構(gòu)與螺栓直連，電堆進(jìn)氣端板裝配簡(jiǎn)單，整體結(jié)構(gòu)的配合度高，能夠有效提高電堆進(jìn)氣端板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：奚吉眾,燕希強(qiáng),王鐸霖,李明,瞿麗娟,徐海威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)鴻氫能科技（嘉興）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240228
技術(shù)公布日：2024/12/19