一种用于燃料电池的抗震电堆的制作方法

本发明属于燃料电池，具体涉及一种用于燃料电池的抗震电堆。

背景技术：

1、燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此转化效率高。另外，由于燃料电池采用燃料和氧气作为原料，同时没有机械传动部件，因此反应产物无污染，排放出的有害气体极少，使用寿命长。

2、从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。例如燃料电池中的质子交换膜燃料电池(pemfc)，就是一种理想的交通领域用新能源载体。由于在车辆行驶过程中会遇到不同的工况，因此车用燃料电池的电堆需要防震动，这也是车用燃料电池必不可少的一项考核要求。

3、现有的燃料电池大多仅具备在前后方向抗震的功能，而在上下方向和左右方向的抗震效果不甚理想，在长时间的震动冲击下其内部的电堆可能会产生滑动错位，这会导致多种危害。首先，电堆内部结构可能会出现松动或错位，影响其正常运行；其次，电堆内部的连接部分可能会出现接触不良或断路，导致电流无法正常传输；此外，电堆的滑动错位还可能导致密封性下降，使气体和液体泄漏，影响电堆的工作效率和安全性；最后，如果电堆长期处于震动环境下，其寿命和稳定性也会受到影响，可能会缩短其使用寿命。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于燃料电池的抗震电堆，通过同时限制电堆上下左右前后的移动，以达到抗震效果，避免电堆因震动而产生滑动错位。

2、为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种用于燃料电池的抗震电堆，包括燃料电池电芯模组，所述燃料电池电芯模组的前后两面分别设置有前端板和背端板，所述背端板的内侧面固定贴设有后压板，所述前端板与所述背端板通过位于所述燃料电池电芯模组四周的连接板固定连接；所述背端板通过所述后压板、所述连接板将所述燃料电池电芯模组压紧在所述前端板上，以限制所述燃料电池电芯模组在前后方向的移动；所述燃料电池电芯模组的左右两侧分别设置有卡扣板，所述卡扣板的前后两端分别与所述前端板和所述背端板的侧端面固定连接，所述燃料电池电芯模组的左右两面上分别设置有与所述卡扣板位置相对应的卡槽，左右两个所述卡扣板分别通过与对应侧的所述卡槽的配合限制所述燃料电池电芯模组在左右及上下方向的移动。

4、进一步的，所述燃料电池电芯模组包括由若干片燃料电池电芯单体串联层叠封装而成的电芯单元模块和极电板，若干块所述电芯单元模块在串联叠加后被夹紧在两块所述极电板之间；每片所述燃料电池电芯单体的左右两边的相同位置均开设有一个缺口，所有所述燃料电池电芯单体层叠后，位于同侧的所有所述缺口形成所述卡槽。

5、进一步的，所述燃料电池电芯模组的上长边和下长边的均设置有左右两块所述连接板，所述燃料电池电芯模组的左短边和右短边的中部均设置有一块所述连接板。

6、进一步的，所述前端板和所述背端板的四条边上均设置有用于固定连接所述连接板的外延凸块，每块所述连接板均通过前后两对第一螺钉分别与前后对应的两块外延凸块拧紧固定。

7、进一步的，两块所述卡扣板在所述燃料电池电芯模组的左右两侧呈对角线分布，不与位于左右两侧的所述连接板形成干涉，即其中一块所述卡扣板位于所述燃料电池电芯模组左侧面的上部，另一块所述卡扣板位于所述燃料电池电芯模组右侧面的下部，或其中一块所述卡扣板位于所述燃料电池电芯模组左侧面的下部，另一块所述卡扣板位于所述燃料电池电芯模组右侧面的上部。

8、进一步的，所述卡扣板由卡扣板本体和一体成型在所述卡扣板本体内侧面上的卡条组成，左右两条所述卡槽分别开设在所述燃料电池电芯模组左右两侧的卡扣板安装位置处，并且所述卡条的形状与所述卡槽的形状相匹配，同时在所述前端板和所述背端板左右两侧的卡扣板安装位置处分别开设有卡扣板安装嵌槽；安装时，所述卡扣板本体的左右两端分别嵌设在前后两个卡扣板安装嵌槽内，并通过两颗从侧向拧入的第三螺钉分别与所述前端板和所述背端板拧紧固定，所述卡条完全嵌入所述卡槽内，与所述卡槽形成卡接配合。

9、进一步的，两块所述卡扣板在所述燃料电池电芯模组的左右两侧呈中心对称分布，与位于左右两侧的所述连接板位置重合，即其中一块所述卡扣板位于所述燃料电池电芯模组左侧面的中部，另一块所述卡扣板位于所述燃料电池电芯模组右侧面的中部。

10、进一步的，所述卡扣板由卡扣板本体、一体成型在所述卡扣板本体内侧面上的凸块和一体成型在所述凸块内侧面上的卡条组成，左右两条所述卡槽分别开设在所述燃料电池电芯模组左右两侧的卡扣板安装位置处，并且所述卡条的形状与所述卡槽的形状相匹配，同时在所述前端板和所述背端板左右两侧的卡扣板安装位置处分别开设有卡扣板安装嵌槽，并在所述连接板上开设有卡扣板避让孔；安装时，所述卡扣板本体的左右两端分别嵌设在前后两个卡扣板安装嵌槽内，并通过两颗从侧向拧入的第三螺钉分别与所述前端板和所述背端板拧紧固定，所述凸块在伸入所述卡扣板避让孔后，令所述卡条完全嵌入所述卡槽内，与所述卡槽形成卡接配合。

11、进一步的，所述卡扣板采用电木板制成。

12、进一步的，所述背端板通过若干颗由所述背端板外侧面拧入的第二螺钉与所述后压板拧紧固定。

13、本发明的有益效果为：

14、本发明通过在前、后端板及连接板的基础上增设了左右两个卡扣板，从而在限制燃料电池电堆前后移动的同时，进一步限制了其左右和上下的移动，将电堆稳固地夹紧在前、后端板之间，大幅改善了燃料电池的抗震性，可以有效避免电堆因震动而产生的松动、错位、接触不良、断路、泄露等问题，确保了燃料电池正常运行和工作效率，同时也提升了燃料电池的安全性和使用寿命。

15、本发明仅通过左右两个卡扣板与燃料电池电芯模组两侧卡槽的卡接配合，便同时限制了燃料电池电堆在上下方向和左右方向的移动，设计巧妙，结构简洁，具有良好的应用前景。

16、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

技术特征：

1.一种用于燃料电池的抗震电堆，其特征在于：包括燃料电池电芯模组（1），所述燃料电池电芯模组（1）的前后两面分别设置有前端板（2）和背端板（3），所述背端板（3）的内侧面固定贴设有后压板（4），所述前端板（2）与所述背端板（3）通过位于所述燃料电池电芯模组（1）四周的连接板（5）固定连接；所述背端板（3）通过所述后压板（4）、所述连接板（5）将所述燃料电池电芯模组（1）压紧在所述前端板（2）上，以限制所述燃料电池电芯模组（1）在前后方向的移动；所述燃料电池电芯模组（1）的左右两侧分别设置有卡扣板（6），所述卡扣板（6）的前后两端分别与所述前端板（2）和所述背端板（3）的侧端面固定连接，所述燃料电池电芯模组（1）的左右两面上分别设置有与所述卡扣板（6）位置相对应的卡槽（15），左右两个所述卡扣板（6）分别通过与对应侧的所述卡槽（15）的配合限制所述燃料电池电芯模组（1）在左右及上下方向的移动。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的抗震电堆，其特征在于：所述燃料电池电芯模组（1）包括由若干片燃料电池电芯单体串联层叠封装而成的电芯单元模块（101）和极电板（102），若干块所述电芯单元模块（101）在串联叠加后被夹紧在两块所述极电板（102）之间；每片所述燃料电池电芯单体的左右两边的相同位置均开设有一个缺口，所有所述燃料电池电芯单体层叠后，位于同侧的所有所述缺口形成所述卡槽（15）。

3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的抗震电堆，其特征在于：所述燃料电池电芯模组（1）的上长边和下长边的均设置有左右两块所述连接板（5），所述燃料电池电芯模组（1）的左短边和右短边的中部均设置有一块所述连接板（5）。

4.根据权利要求3所述的用于燃料电池的抗震电堆，其特征在于：所述前端板（2）和所述背端板（3）的四条边上均设置有用于固定连接所述连接板（5）的外延凸块（12），每块所述连接板（5）均通过前后两对第一螺钉（13）分别与前后对应的两块外延凸块（12）拧紧固定。

5.根据权利要求3所述的用于燃料电池的抗震电堆，其特征在于：两块所述卡扣板（6）在所述燃料电池电芯模组（1）的左右两侧呈对角线分布，不与位于左右两侧的所述连接板（5）形成干涉，即其中一块所述卡扣板（6）位于所述燃料电池电芯模组（1）左侧面的上部，另一块所述卡扣板（6）位于所述燃料电池电芯模组（1）右侧面的下部，或其中一块所述卡扣板（6）位于所述燃料电池电芯模组（1）左侧面的下部，另一块所述卡扣板（6）位于所述燃料电池电芯模组（1）右侧面的上部。

6.根据权利要求5所述的用于燃料电池的抗震电堆，其特征在于：所述卡扣板（6）由卡扣板本体（601）和一体成型在所述卡扣板本体（601）内侧面上的卡条（602）组成，左右两条所述卡槽（15）分别开设在所述燃料电池电芯模组（1）左右两侧的卡扣板安装位置处，并且所述卡条（602）的形状与所述卡槽（15）的形状相匹配，同时在所述前端板（2）和所述背端板（3）左右两侧的卡扣板安装位置处分别开设有卡扣板安装嵌槽（16）；

7.根据权利要求3所述的用于燃料电池的抗震电堆，其特征在于：两块所述卡扣板（6）在所述燃料电池电芯模组（1）的左右两侧呈中心对称分布，与位于左右两侧的所述连接板（5）位置重合，即其中一块所述卡扣板（6）位于所述燃料电池电芯模组（1）左侧面的中部，另一块所述卡扣板（6）位于所述燃料电池电芯模组（1）右侧面的中部。

8.根据权利要求7所述的用于燃料电池的抗震电堆，其特征在于：所述卡扣板（6）由卡扣板本体（601）、一体成型在所述卡扣板本体（601）内侧面上的凸块和一体成型在所述凸块内侧面上的卡条（602）组成，左右两条所述卡槽（15）分别开设在所述燃料电池电芯模组（1）左右两侧的卡扣板安装位置处，并且所述卡条（602）的形状与所述卡槽（15）的形状相匹配，同时在所述前端板（2）和所述背端板（3）左右两侧的卡扣板安装位置处分别开设有卡扣板安装嵌槽（16），并在所述连接板（5）上开设有卡扣板避让孔；

9.根据权利要求1所述的用于燃料电池的抗震电堆，其特征在于：所述卡扣板（6）采用电木板制成。

10.根据权利要求1所述的用于燃料电池的抗震电堆，其特征在于：所述背端板（3）通过若干颗由所述背端板（3）外侧面拧入的第二螺钉（14）与所述后压板（4）拧紧固定。

技术总结本发明公开了一种用于燃料电池的抗震电堆，包括燃料电池电芯模组和分别设在其前后两面的前端板和背端板，背端板的内侧面设有后压板，前端板与背端板通过连接板固定；背端板通过后压板、连接板将燃料电池电芯模组压紧在前端板上，以限制燃料电池电芯模组在前后方向的移动；燃料电池电芯模组的左右两侧设有卡扣板，卡扣板的前后两端与前端板和背端板的侧端面固定，燃料电池电芯模组的左右两面上设有卡槽，左右两个卡扣板通过与对应的卡槽的配合限制燃料电池电芯模组在左右及上下方向的移动。本发明可以有效避免电堆因震动而产生的松动、错位、接触不良、断路、泄露等问题，确保了燃料电池正常运行和工作效率，提升了燃料电池的安全性和使用寿命。技术研发人员：黄镇江,张嶒,陈镇昌受保护的技术使用者：常熟联华新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25