一種便于調(diào)整的燃料電池堆固定結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便于調(diào)整的燃料電池堆固定結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)技術(shù)是利用氫能最高效的手段。燃料電池是將氫氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，具有效率高、低噪音、零污染的優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今的社會(huì)中扮演著越來越重要的角色。燃料電池通常需要將多個(gè)單體電池通過串聯(lián)的方式組裝成電堆。主要是由兩側(cè)端板、雙極板、膜電極使用裝堆壓機(jī)壓倒位后采用固定件來固定成型。其中固定件在長期使用過程中的可靠性決定一個(gè)電堆的使用壽命。傳統(tǒng)的固定件都是使用螺桿螺帽固定，在使用過程中的震動(dòng)和熱脹冷縮易發(fā)生螺帽松動(dòng)的現(xiàn)象，輕者增大燃料電池內(nèi)阻，大幅度降低電堆性能，重者導(dǎo)致電堆報(bào)廢。
[0003]發(fā)明名稱為《一種燃料電池堆的緊固裝置》(公開號(hào)為CN201117729Y)公開了一種燃料電池堆的緊固裝置，包括中央集流板、后端板、兩組或兩組以上燃料電池堆，該兩組或兩組以上燃料電池堆分別設(shè)置在中央集流板兩側(cè)，所述的后端板通過螺桿夾緊固定燃料電池堆進(jìn)行集成封裝設(shè)置，所述的中央集流板上與螺桿相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有連接塊，該連接塊兩端設(shè)有與螺桿上螺紋匹配的內(nèi)螺紋，所述的螺桿一端連接連接塊，另一端連接后端板，并用螺母固定，各組燃料電池堆分別通過數(shù)根螺桿連接后端板和中央集流板上的連接塊，螺桿恰好與燃料電池堆平面相貼，并夾緊固定各組燃料電池堆。該結(jié)構(gòu)通過在中央集流板上設(shè)置連接塊配合螺桿連接后端板固定燃料電池堆，組合的燃料電池堆結(jié)構(gòu)必須統(tǒng)一，當(dāng)增加燃料電池時(shí)，相應(yīng)的要增加連接塊的數(shù)量、同時(shí)要增加中央集流板和后端板的數(shù)量或者改變兩者的結(jié)構(gòu)，總體上只能起到方便拆卸的作用，無法針對(duì)不同數(shù)量的燃料電池進(jìn)行調(diào)節(jié)的同時(shí)不改變組成部件；簡(jiǎn)單的螺桿、螺紋連接容易出現(xiàn)松脫現(xiàn)象，而松脫現(xiàn)象對(duì)于燃料電池堆的性能影響至關(guān)重要。
[0004]發(fā)明名稱為《一種新型燃料電池堆工裝夾具》(公開號(hào)為CN201699084U)公開了一種新型燃料電池堆工裝夾具，由框架、壓板、不銹鋼螺母組件、壓桿和調(diào)整片組成；框架的頂部設(shè)置有壓板，壓桿通過不銹鋼螺母組件與框架相固定，并設(shè)置在壓板兩邊，調(diào)整片設(shè)置在壓板下方；通過壓板、調(diào)整片及壓桿和螺母將安裝在框架中的電池堆和燃料電池加濕堆及采電板壓緊固定。該公開文件中電堆設(shè)于框架內(nèi)，通過在電堆上端設(shè)置調(diào)整片和壓板并向壓板上施加壓力對(duì)電堆進(jìn)行固定，不銹鋼螺母組件和壓桿用于調(diào)節(jié)框架直角柱之間(而不能調(diào)節(jié)電堆之間)的松緊，帶來的有益效果是裝卸方便、提高工裝速度和效率；雖然能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同數(shù)量電堆的緊固，但是從壓板上方施加壓力、框架內(nèi)的電堆容易出現(xiàn)受力不均，且不銹鋼螺母組件與壓桿的配合僅用于調(diào)節(jié)框架直角柱的松緊、無法避免電堆在使用過程中震動(dòng)和熱脹冷縮產(chǎn)生的松動(dòng)。
[0005]發(fā)明名稱為《燃料電池堆》(公開號(hào)為CN101867055A)公開了一種燃料電池，所述燃料電池堆層疊有多個(gè)所述燃料電池，并且在層疊方向兩端設(shè)有端板，架設(shè)在一對(duì)所述端板之間的連結(jié)構(gòu)件；設(shè)置在所述端板的側(cè)面和所述連結(jié)構(gòu)件上，用于沿緊固方向施加張力的保持機(jī)構(gòu)，用于使所述端板的側(cè)面與所述連結(jié)構(gòu)件相互固定的固定機(jī)構(gòu)。該公開文件的保持機(jī)構(gòu)設(shè)于端板的側(cè)面和連結(jié)構(gòu)件的兩端，通過在連接構(gòu)件和保持機(jī)構(gòu)間設(shè)置間隔構(gòu)件調(diào)整端板距離，整個(gè)結(jié)構(gòu)不僅復(fù)雜、可調(diào)范圍小；且調(diào)節(jié)過程不便、固定處集中在兩側(cè)端板，無法保證電池堆層內(nèi)燃料電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0006]發(fā)明名稱為《一種燃料電池電堆的固定裝置》(公開號(hào)為CN202454669U)公開了一種燃料電池電堆的固定裝置，包括固定帶和上壓板，固定帶構(gòu)成為框架結(jié)構(gòu)，固定帶頂部邊框可向下彎曲，頂部邊框中間設(shè)有鎖緊孔。固定帶左右側(cè)均向內(nèi)折彎90度構(gòu)成底部邊框，所述底部邊框前端部分向下彎折90度構(gòu)成垂直固定板，所述左右兩側(cè)垂直固定板上設(shè)有固定孔。電堆上壓板表面設(shè)有凹槽，下壓板開有固定孔。固定帶左右側(cè)及底部邊框貼和垂直固定板分別貼合電堆、電堆下壓板，固定孔通過螺釘與下壓板擰緊固定。螺釘穿過固定帶上的鎖緊孔旋入上壓板表面凹槽的螺紋孔中，通過螺釘將固定帶進(jìn)行向下調(diào)節(jié)；配合電堆實(shí)際高度，通過擰緊螺釘向下壓固定帶頂部邊框，充分利用固定帶頂部邊框的可調(diào)節(jié)彎曲度，使固定帶頂部邊框彎曲到滿足電堆實(shí)際高度所需程度，以達(dá)到對(duì)電堆自由調(diào)節(jié)緊固的作用。該公開文件的固定帶將電堆下端固定，通過在電堆上端施加壓力調(diào)節(jié)電堆緊固，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)節(jié)不便且無法保證框架內(nèi)的電堆在緊固過程中受力均勻，螺釘固定容易出現(xiàn)松脫、不能保證固定效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明目的:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種便于調(diào)整的燃料電池堆固定結(jié)構(gòu)，易于安裝，連接關(guān)系緊固、不易松脫；調(diào)整過程簡(jiǎn)單方便，不需要專業(yè)技術(shù)人員即可做到隨時(shí)監(jiān)控到電堆是否松脫，并可輕松緊固到標(biāo)準(zhǔn)值。
[0008]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的便于調(diào)整的燃料電池堆固定結(jié)構(gòu)，包括設(shè)于燃料電池堆層疊方向兩端的端板，兩端的端板通過若干組T型螺桿一、T型螺桿二、連接螺母、止付螺絲和限位塊固定連接；所述T型螺桿一的一端通過限位塊固定在一端的端板上、所述T型螺桿一的另一端與所述T型螺桿二的一端通過所述連接螺母連接、所述T型螺桿二的另一端通過限位塊固定在另一端的端板上，所述連接螺母通過所述止付螺絲緊固；所述T型螺桿一、T型螺桿二和連接螺母上均設(shè)有刻度指示標(biāo)記，緊固后、連接螺母上的刻度指示標(biāo)記與T型螺桿一、T型螺桿二的刻度指示標(biāo)記對(duì)照讀數(shù)。
[0009]優(yōu)選地，通過6組設(shè)置在端板側(cè)邊的T型螺桿一、T型螺桿二、連接螺母、止付螺絲和限位塊固定連接，6組平均設(shè)置在端板長邊兩側(cè)，間隔一定距離呈上、中、下排列，可以最大幅度保證連接關(guān)系的緊固、各處壓力的均勻；這樣設(shè)置之后，一是保證調(diào)節(jié)過程時(shí)燃料電池所受到的壓力均衡，二是在側(cè)邊調(diào)節(jié)，更加方便、精確。
[0010]所述連接螺母兩端分別設(shè)有與所述T型螺桿一及所述T型螺桿二配合的螺紋，所述T型螺桿一與所述T型螺桿二的螺紋為相互反螺紋結(jié)構(gòu)。T型螺桿一和T型螺桿二與連接螺母采用正、反螺牙的連接方式，相對(duì)于傳統(tǒng)的單一螺桿式具有更緊固的效果、杜絕松脫現(xiàn)象。
[0011]所述T型螺桿一和所述T型螺桿二的螺紋處設(shè)有與所述止付螺絲配合的溝槽，設(shè)置溝槽之后，便于止付螺絲的鎖緊，將T型螺桿一、T型螺桿二和連接螺母之間的連接增加一道保險(xiǎn)，避免松脫現(xiàn)象。
[0012]所述T型螺桿一和所述T型螺桿二的長度之和為燃料電池堆總厚度，所述T型螺桿一與所述T型螺桿二的長度比例為1: (4?I)。
[0013]所述連接螺母的長度最小為20mm、最大至燃料電池堆間距，寬度尺寸為7.8?14mm，壁厚尺寸為I?2mm。
[0014]所述T型螺桿一、T型螺桿二上設(shè)有燃料電池堆緊固程度上、下限的刻度指示標(biāo)記。所述T型螺桿一、T型螺桿二、連接螺母緊固后，連接螺母桿上的刻度指示標(biāo)記與T型螺桿刻度指示標(biāo)記對(duì)照讀數(shù)，當(dāng)T型螺桿一、T型螺桿二上的緊固下限標(biāo)記露出連接螺母的范圍時(shí)，表示燃料電池堆緊固不到位或電堆松脫，應(yīng)及時(shí)緊固。
[0015]所述T型螺桿一、T型螺桿二和連接螺母的材質(zhì)相同，材質(zhì)為不銹鋼或者經(jīng)表面處理的碳鋼、鋁合金、鈦合金或塑鋼中的一種。
[0016]所述T型螺桿一和T型螺桿二