CN115000439B - 用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构，涉及燃料电池技术领域，包括金属极板，所述金属极板一侧的四边分别设有若干个凸块，所述金属极板的四个侧壁上分别设有辅助堆叠组件。本发明中设置了凸块，能够在两个金属极板之间起到支撑的作用，当凸块与另一个金属极板接触后便不会使得两个金属极板进一步靠近，进而防止密封胶线被进一步挤压，从而能够对密封胶线起到保护的作用，提高了燃料电池电堆的密封效果和使用寿命。

Description

用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构。

背景技术

燃料电池电堆由多个双极板堆叠而成，双极板由阴极板、催化膜和阳极板堆叠而成，同时，相邻的阴极板和阳极板之间需要通过密封胶线进行密封。现有技术中，燃料电池电堆在堆叠后需要进行压紧作业。密封胶线在双极板与膜电极之间既需要承担密封的功能，还需要起到支撑的功能，使得密封胶线加工精度非常高，否则在压紧时容易出现密封胶线过度损伤的情况。此外，一旦燃料电池电堆结构出现形变，会给密封胶线带来很大的影响，极容易出现密封失效等情况，降低了燃料电池电堆的使用寿命。此外，现有的双极板在组装时需要使用限位结构进行限位，如果双极板对位不精确，容易造成双极板在组装时出现损伤，如边缘与限位结构摩擦出现形变等。

发明内容

本发明的目的在于提供用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构，以解决现有技术中燃料电池电堆组装容易对胶线造成影响以及双极板损伤的技术问题。

本发明提供用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构，包括金属极板，所述金属极板一侧的四边分别设有若干个凸块，用于在相邻的两个金属极板压紧时起支撑作用，所述金属极板的四个侧壁上分别设有辅助堆叠组件，帮助金属极板在组装时的对齐码放。

进一步，所述金属极板另一侧的四边分别设有若干个凹槽，所述凹槽与凸块一一对应卡接配合，凹槽与凸块的配合不仅能够起到支撑的作用，还能防止相邻的两个金属极板之间发生错位移动。

更进一步，所述凸块为圆弧凸起，所述凹槽的形状与凸块相吻合，圆弧凸起相对于其他形状的凸起能提高韧性。

更进一步，所述凸块的顶部设有向下凹陷的圆弧槽，所述凹槽内设有与圆弧槽配合的圆弧凸点。

进一步，所述辅助堆叠组件包括若干个辅助块，所述辅助块的上下两端分别突出于金属极板的上下两个端面。

进一步，每个所述辅助块上端和下端的两侧均设有用于导向的斜面，起到导向校准的作用。

进一步，所述金属极板同一边上的相邻的两个辅助块之间的距离等于辅助块的宽度。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

（1）本发明中设置了凸块，能够在两个金属极板之间起到支撑的作用，当凸块与另一个金属极板接触后便不会使得两个金属极板进一步靠近，进而防止密封胶线被进一步挤压，从而能够对密封胶线起到保护的作用，提高了燃料电池电堆的密封效果和使用寿命。

（2）本发明通过凸块与凹槽之间的配合，能够辅助对两个相邻的金属极板之间的堆叠起到定位校准的作用，并且凸块与凹槽的卡合，使得两个相邻的金属极板在校准堆叠后，不会再出现水平方向上的移动，而且在燃料电池使用的后期也能够降低电堆出现塌腰的概率，有效的延长了燃料电池的使用寿命。

（3）本发明中的圆弧槽、圆弧凸点、凸块和凹槽均可以在金属极板冲压生产时一次冲压成型，加工简单，便于生产。

（4）本发明中相邻的两个金属极板同一边的辅助块之间相互错位卡合，这样能够起到辅助限位的效果，若相邻的两个金属极板没有对齐，则一个金属极板上的辅助块无法卡入到另一个金属极板上的辅助块之间，因此，金属极板是否对齐，操作人员能够很快的发现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明的立体结构示意图二；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本发明组装堆叠时的正视图。

附图标记：

1、金属极板；2、凸块；3、凹槽；4、圆弧槽；5、圆弧凸点；6、辅助堆叠组件；7、辅助块；8、斜面。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图5所示，本发明实施例提供了用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构，包括金属极板1，所述金属极板1一侧的四边分别设有若干个凸块2，在压紧堆叠的金属极板1时，由于密封胶线和催化膜的存在，会使得两个金属极板1之间无法完全贴合，现有技术在加工时，通过高压压紧，此时，密封胶线会不断的被压紧，如果密封胶线加工精度不够，在高压下很容易造成密封胶线的损伤，最终出现密封效果差等情况。然而，本发明中设置了凸块2，能够在两个金属极板1之间起到支撑的作用，当凸块2与另一个金属极板1接触后便不会使得两个金属极板1进一步靠近，进而防止密封胶线被进一步挤压，从而能够对密封胶线起到保护的作用，提高了燃料电池电堆的密封效果和使用寿命，所述金属极板1的四个侧壁上分别设有辅助堆叠组件6，由于金属极板1很薄，在堆叠码放时，可能会出现错位或部分金属极板1略微倾斜的情况，在压紧时很容易造成金属极板1的损伤，因此，通过辅助堆叠组件6的设置，能够对金属极板1的堆叠工作起到良好的限位对准的工作，防止金属极板1的损伤。

具体地，所述金属极板1另一侧的四边分别设有若干个凹槽3，所述凹槽3与凸块2一一对应卡接配合，凸块2的作用能够限制两个金属极板1之间的距离，在两者之间起到支撑作用，此处虽然增设了凹槽3，但当凸块2完全***凹槽3内时，两个金属极板1之间依然会存在一定的距离，此外，通过凸块2与凹槽3之间的配合，能够辅助对两个相邻的金属极板1之间的堆叠起到定位校准的作用，并且凸块2与凹槽3的卡合，使得两个相邻的金属极板1在校准堆叠后，不会再出现水平方向上的移动，而且在燃料电池使用的后期也能够降低电堆出现塌腰的概率，有效的延长了燃料电池的使用寿命。

具体地，所述凸块2为圆弧凸起，所述凹槽3的形状与凸块2相吻合，与其他形状的凸起相比，圆弧凸起的受力会更加均匀，能够避免凸起和凹槽3在高压状态下发生形变。

具体地，所述凸块2的顶部设有向下凹陷的圆弧槽4，所述凹槽3内设有与圆弧槽4配合的圆弧凸点5，圆弧槽4和圆弧凸点5的作用与凸块2和凹槽3的作用相同，均能够起到对两个相邻的金属极板1之间的支撑的作用，也能够起到防止两个金属极板1发生移动的作用。

本发明中的圆弧槽4、圆弧凸点5、凸块2和凹槽3均可以在金属极板1冲压生产时一次冲压成型，加工简单，便于生产。

具体地，所述辅助堆叠组件6包括若干个辅助块7，所述辅助块7的上下两端分别突出于金属极板1的上下两个端面，具体参照附图5，相邻的两个金属极板1同一边的辅助块7之间相互错位卡合，这样能够起到辅助限位的效果，若相邻的两个金属极板1没有对齐，则一个金属极板1上的辅助块7无法卡入到另一个金属极板1上的辅助块7之间，因此，金属极板1是否对齐，操作人员能够很快的发现。

具体地，每个所述辅助块7上端和下端的两侧均设有用于导向的斜面8，斜面8能够起到良好的导向对齐作用，即使两个金属极板1对齐时两者之间存在一定的错位，通过斜面8的相互挤压导向，也能够快速的校准对齐。

具体地，所述金属极板1同一边上的相邻的两个辅助块7之间的距离等于辅助块7的宽度，当一个金属极板1上的辅助块7卡入另一个金属极板1的两个辅助块7之间时，无法在发生水平方向上的移动，能够起到限位的作用。

此外，一个金属极板1相邻两侧的金属极板1上的辅助块7在电堆压紧后正好能够贴合，如图5所示，也能够如凸块2和凹槽3一样对金属极板1之间起到一定的支撑作用，且由于辅助块7设置在金属极板1的侧边，便于观察两个金属极板1之间是否已经压紧到位。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构，包括金属极板（1），其特征在于：所述金属极板（1）一侧的四边分别设有若干个凸块（2），所述金属极板（1）的四个侧壁上分别设有辅助堆叠组件（6），所述金属极板（1）另一侧的四边分别设有若干个凹槽（3），所述凹槽（3）与凸块（2）一一对应卡接配合，所述辅助堆叠组件（6）包括若干个辅助块（7），所述辅助块（7）的上下两端分别突出于金属极板（1）的上下两个端面，相邻的两个金属极板（1）同一边的辅助块（7）之间相互错位卡合，所述金属极板（1）同一边上的相邻的两个辅助块（7）之间的距离等于辅助块（7）的宽度。

2.根据权利要求1所述的用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构，其特征在于：所述凸块（2）为圆弧凸起，所述凹槽（3）的形状与凸块（2）相吻合。

3.根据权利要求2所述的用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构，其特征在于：所述凸块（2）的顶部设有向下凹陷的圆弧槽（4），所述凹槽（3）内设有与圆弧槽（4）配合的圆弧凸点（5）。

4.根据权利要求3所述的用于提高燃料电池多层叠装限位可靠性的金属极板结构，其特征在于：每个所述辅助块（7）上端和下端的两侧均设有用于导向的斜面（8）。

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