專利名稱:一種便于調整的燃料電池堆固定結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便于調整的燃料電池堆固定結構，包括設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。本實用新型通過在端板側邊設置可調節(jié)的連接結構，精準的控制住端板間距離，實現(xiàn)對不同電池數(shù)量組成的燃料電池堆的緊固，調節(jié)過程簡單，避免松動、緊固力下降等問題，通過調整連接螺母，回復緊固力，確保燃料電池電堆正常運行。
【專利說明】一種便于調整的燃料電池堆固定結構

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及燃料電池【技術領域】，具體涉及一種便于調整的燃料電池堆固定結構。

【背景技術】
[0002]質子交換膜燃料電池(PEMFC)技術是利用氫能最高效的手段。燃料電池是將氫氣的化學能直接轉化為電能的裝置，具有效率高、低噪音、零污染的優(yōu)點，在當今的社會中扮演著越來越重要的角色。燃料電池通常需要將多個單體電池通過串聯(lián)的方式組裝成電堆。主要是由兩側端板、雙極板、膜電極使用裝堆壓機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和熱脹冷縮易發(fā)生螺帽松動的現(xiàn)象，輕者增大燃料電池內阻，大幅度降低電堆性能，重者導致電堆報廢。
[0003]發(fā)明名稱為《一種燃料電池堆的緊固裝置》(公開號為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置在中央集流板兩側，所述的后端板通過螺桿夾緊固定燃料電池堆進行集成封裝設置，所述的中央集流板上與螺桿相對應的位置設有連接塊，該連接塊兩端設有與螺桿上螺紋匹配的內螺紋，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。該結構通過在中央集流板上設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構必須統(tǒng)一，當增加燃料電池時，相應的要增加連接塊的數(shù)量、同時要增加中央集流板和后端板的數(shù)量或者改變兩者的結構，總體上只能起到方便拆卸的作用，無法針對不同數(shù)量的燃料電池進行調節(jié)的同時不改變組成部件；簡單的螺桿、螺紋連接容易出現(xiàn)松脫現(xiàn)象，而松脫現(xiàn)象對于燃料電池堆的性能影響至關重要。
[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、壓桿和調整片組成；框架的頂部設置有壓板，壓桿通過不銹鋼螺母組件與框架相固定，并設置在壓板兩邊，調整片設置在壓板下方；通過壓板、調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于框架內，通過在電堆上端設置調整片和壓板并向壓板上施加壓力對電堆進行固定，不銹鋼螺母組件和壓桿用于調節(jié)框架直角柱之間(而不能調節(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；雖然能實現(xiàn)對不同數(shù)量電堆的緊固，但是從壓板上方施加壓力、框架內的電堆容易出現(xiàn)受力不均，且不銹鋼螺母組件與壓桿的配合僅用于調節(jié)框架直角柱的松緊、無法避免電堆在使用過程中震動和熱脹冷縮產生的松動。
[0005]發(fā)明名稱為《燃料電池堆》(公開號為CN101867055A)公開了一種燃料電池，所述燃料電池堆層疊有多個所述燃料電池，并且在層疊方向兩端設有端板，架設在一對所述端板之間的連結構件；設置在所述端板的側面和所述連結構件上，用于沿緊固方向施加張力的保持機構，用于使所述端板的側面與所述連結構件相互固定的固定機構。該公開文件的保持機構設于端板的側面和連結構件的兩端，通過在連接構件和保持機構間設置間隔構件調整端板距離，整個結構不僅復雜、可調范圍??；且調節(jié)過程不便、固定處集中在兩側端板，無法保證電池堆層內燃料電池結構穩(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，固定帶構成為框架結構，固定帶頂部邊框可向下彎曲，頂部邊框中間設有鎖緊孔。固定帶左右側均向內折彎90度構成底部邊框，所述底部邊框前端部分向下彎折90度構成垂直固定板，所述左右兩側垂直固定板上設有固定孔。電堆上壓板表面設有凹槽，下壓板開有固定孔。固定帶左右側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行向下調節(jié)；配合電堆實際高度，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節(jié)彎曲度，使固定帶頂部邊框彎曲到滿足電堆實際高度所需程度，以達到對電堆自由調節(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節(jié)電堆緊固，結構復雜、調節(jié)不便且無法保證框架內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)明內容】

[0007]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種便于調整的燃料電池堆固定結構，易于安裝，連接關系緊固、不易松脫；調整過程簡單方便，不需要專業(yè)技術人員即可做到隨時監(jiān)控到電堆是否松脫，并可輕松緊固到標準值。
[0008]技術方案:本發(fā)明所述的便于調整的燃料電池堆固定結構，包括設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有刻度指示標記，緊固后、連接螺母上的刻度指示標記與T型螺桿一、T型螺桿二的刻度指示標記對照讀數(shù)。
[0009]優(yōu)選地，通過6組設置在端板側邊的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組平均設置在端板長邊兩側，間隔一定距離呈上、中、下排列，可以最大幅度保證連接關系的緊固、各處壓力的均勻；這樣設置之后，一是保證調節(jié)過程時燃料電池所受到的壓力均衡，二是在側邊調節(jié)，更加方便、精確。
[0010]所述連接螺母兩端分別設有與所述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構。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有與所述止付螺絲配合的溝槽，設置溝槽之后，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，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型螺桿二上設有燃料電池堆緊固程度上、下限的刻度指示標記。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記與T型螺桿刻度指示標記對照讀數(shù)，當T型螺桿一、T型螺桿二上的緊固下限標記露出連接螺母的范圍時，表示燃料電池堆緊固不到位或電堆松脫，應及時緊固。
[0015]所述T型螺桿一、T型螺桿二和連接螺母的材質相同，材質為不銹鋼或者經表面處理的碳鋼、鋁合金、鈦合金或塑鋼中的一種。
[0016]所述T型螺桿一和T型螺桿二的直徑為5mm、螺牙為M5，所述連接螺母為M3型。
[0017]有益效果:本發(fā)明提供的便于調整的燃料電池堆固定結構，具有如下優(yōu)點:根據機械鎖緊的原理，采用雙T型螺桿和單連接螺母的固定方式，可以方便、快捷的調整端板間距離，雙T型螺桿的螺紋方向一個正牙、一個反牙，開創(chuàng)性地將傳統(tǒng)的單一螺桿式固定變換成雙螺桿單螺母正反螺牙的連接方式，杜絕了松脫現(xiàn)象；連接螺母上設置止付螺絲、雙T型螺桿設有與止付螺絲配合的溝槽，雙T型螺桿與端板連接處增加限位塊固定，多處結構保證了連接緊固、從根本上解決了燃料電池堆松脫的問題，同時還具有美觀效果，通過調整連接螺母，回復緊固力，確保燃料電池電堆正常運行；τ型螺桿一、T型螺桿二和連接螺母上均設有刻度指示標記，同時T型螺桿一、T型螺桿二上還設有燃料電池堆緊固程度上、下限的刻度指示標記，可有效的監(jiān)控到燃料電池堆是否緊固不到位或松脫，無需請專業(yè)人員即可隨時緊固到位。
[0018]本發(fā)明通過在端板側邊設置可調節(jié)的連接結構，精準的控制住端板間距離，實現(xiàn)對不同燃料電池數(shù)量組成的燃料電池堆的緊固，調節(jié)過程簡單、精準，調節(jié)時燃料電池堆內的燃料電池受到壓力均勻，相對于一些在燃料電池端面施加壓力進行緊固的方式更大程度地保護好燃料電池；同時保證固定后的燃料電池堆在使用過程中不會受震動和熱脹冷縮的影響而產生松動，避免尺寸變化的問題。

【附圖說明】

[0019]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的分解結構示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面通過附圖和附表對本發(fā)明技術方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。
[0022]實施例1:如圖1、圖2所示的便于調整的燃料電池堆固定結構，包括設于燃料電池堆層疊方向兩端的端板，以及用于固定連接端板的6組T型螺桿一 1、Τ型螺桿二 2、連接螺母3、止付螺絲4和限位塊5，6組平均分布在端板長邊兩側，即每側長邊設有3組，呈上、中、下排列。
[0023]T型螺桿一、T型螺桿二選用不銹鋼材質，燃料電池堆總厚度為520mm，T型螺桿一長度為燃料電池堆總厚度的1/5、T型螺桿二長度為燃料電池堆總厚度的4/5。根據燃料電池電堆內所含有的燃料電池片數(shù)，選用的T型螺桿一、T型螺桿二直徑為5mm，螺牙為Μ5。連接螺母內螺牙與T型螺桿一、T型螺桿二配套，外部形狀做成圓形，長度尺寸為30_、最寬尺寸在7.89mm，材質也為不銹鋼，連接螺母上用M3的止付螺絲。
[0024]端板上設有對T型螺桿一 1、T型螺桿二 2進行卡位的凹槽6，T型螺桿一 I卡在燃料電池堆一端的端板上、T型螺桿二 2卡在燃料電池堆另一端的端板上；T型螺桿一 1、T型螺桿二 2之間通過連接螺母3連接，連接螺母3兩端分別設有與T型螺桿一 1、T型螺桿二 2配合的螺紋，T型螺桿一 I的螺紋為順時針、T型螺桿二 2的螺紋方向為逆時針；連接螺母3上設有安裝止付螺絲4的穿孔、止付螺絲4通過穿孔對連接螺母3進行緊固，T型螺桿一 I和T型螺桿二 2的螺紋處設有與止付螺絲4配合的溝槽，這樣連接之后可以防止連接螺母3松動；溝槽側方刻有刻度指示標記及燃料電池堆緊固程度上、下限的刻度指示標記，連接螺母3上設有與T型螺桿一 1、T型螺桿二 2對照讀數(shù)的刻度指示標記；當T型螺桿一1、T型螺桿二 2上的緊固下限的刻度指示標記露出連接螺母3的刻度指示標記范圍時，表示燃料電池堆緊固不到位或電堆松脫，應及時緊固。T型螺桿一 1、T型螺桿二 2與連接螺母3安裝好后，在T型螺桿一 1、T型螺桿二 2與兩端板連接處鎖上限位塊5。
[0025]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節(jié)上作出各種變化。
【權利要求】
1.一種便于調整的燃料電池堆固定結構，包括設于燃料電池堆層疊方向兩端的端板，其特征在于: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，所述連接螺母上設有安裝所述止付螺絲的穿孔、所述止付螺絲通過穿孔對所述連接螺母進行緊固；所述T型螺桿一、T型螺桿二和連接螺母上均設有刻度指示標記，緊固后連接螺母上的刻度指示標記與T型螺桿一、T型螺桿二的刻度指示標記對照讀數(shù)。2.根據權利要求1所述的便于調整的燃料電池堆固定結構，其特征在于:所述連接螺母兩端分別設有與所述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構。3.根據權利要求1所述的便于調整的燃料電池堆固定結構，其特征在于:所述T型螺桿一和所述T型螺桿二的螺紋處設有與所述止付螺絲配合的溝槽。4.根據權利要求1所述的便于調整的燃料電池堆固定結構，其特征在于: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)。5.根據權利要求1所述的便于調整的燃料電池堆固定結構，其特征在于: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 ο6.根據權利要求1所述的便于調整的燃料電池堆固定結構，其特征在于:所述T型螺桿一、T型螺桿二上設有燃料電池堆緊固程度上、下限的刻度指示標記。7.根據權利要求1所述的便于調整的燃料電池堆固定結構，其特征在于:所述端板通過6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。8.根據權利要求1所述的便于調整的燃料電池堆固定結構，其特征在于:所述T型螺桿一、T型螺桿二和連接螺母的材質相同，材質為不銹鋼或者經表面處理的碳鋼、鋁合金、鈦合金或塑鋼中的一種。9.根據權利要求1所述的便于調整的燃料電池堆固定結構，其特征在于:所述T型螺桿一和T型螺桿二的直徑為5mm、螺牙為M5，所述連接螺母為M3型。
【文檔編號】H01M8-24GK204289614SQ201420760333
【發(fā)明者】程立明, 王習鵬 [申請人]江蘇綠遙燃料電池系統(tǒng)制造有限公司