CN207781769U - 一种便于焊接定位的双极板、电池及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便于焊接定位的双极板，包括双极板本体，双极板上设有至少两个定位点，所述定位点设置在双极板本体外部，所述定位点为定位凸环或凹环，定位点与双极板本体连接为一体。本实用新型具有如下优点：定位凸环设置在双极板本体外部，不占用双极板活性区空间，提高双极板活性区效率。定位凸环或凹环通过过盈配合进行嵌合，不会发生位移；在焊接时，与配套夹具配合使用，定位精度高、装夹效率高，产生应力小。

Description

一种便于焊接定位的双极板、电池及汽车

技术领域

本实用新型涉及一种氢燃料电池技术，特别涉及一种氢燃料电池用双极板结构。

背景技术

双极板是氢燃料电池的重要部件，起到收集电流、气体分配以及水管理、热管理的作用。双极板的制造流程一般是先用金属薄板(厚度0.1mm)分别制成阳极和阴极流场板，然后将二者连接在一起，两板中间形成冷却液流道。双极板的密封性要求很高，若密封性不好则反应物质和冷却液可能会渗漏，将使电池性能下降或失去作用。目前连接阳、阴极的加工方法均采用焊接方式，相比于其他连接工艺，激光焊接具有焊缝小、质量高、密封性好、效率高、工艺成本低、容易实现自动化等优点，是批量生产双极板过程中最具潜力的工艺。 激光焊主要是通过激光束照射在金属薄板表面，将上层薄板材料熔化，热量通过热传导传递到下层材料，使之熔化后形成熔池，凝固形成焊缝。在此过程中需要保证上下双层极板的焊接区域无间隙紧密贴合，以保证热量的正常传输，如果出现间隙产生空气层阻隔，则容易造成虚焊问题，因此对双极板间良好的定位装夹十分关键。

当前焊接定位通过在底板上设置安装双极板的槽，双极板放置在槽中定位，将上盖板上压在上面，进行焊接。为了保持夹持紧固，在焊接时不发生位移，需要一定作用力加紧，这会使双极板内部产生应力，在冷却后发生形变，影响焊接后的双极板使用寿命。也有通过对双极板上下位置进行照相，通过两个板的电子影像重合度进行定位，但此种定位方式过于复杂，定位效率不高，成本较高。因此，现有双极板在焊接时存在定位不准，易发生位移，效率低，焊接中产生应力及影响双极板反应效率等问题。

发明内容

本实用新型提供一种便于焊接定位的双极板，以解决现有焊接中存在的问题，并提供了一种采用该双极板结构的氢燃料电池和新能源汽车。具体技术方案如下。

一种便于焊接定位的双极板，包括双极板本体，双极板上设有至少两个定位点，所述定位点为定位凸起或凹陷，所述定位点设置在双极板本体外部，定位点与双极板本体连接为一体。

进一步地，所述凸起为凸台或凸环，所述凹陷为凹坑或凹环。

进一步地，所述定位点为四个。

进一步地，所述定位点设置在双极板的四角。

进一步地，所述定位凸环或凹环为圆形。

进一步地，所述双极板的定位凸环或凹环深度为0.3--1mm。

进一步地，所述凸环或凹环通过冲压成型，凸环或凹环向双极板一面突出为凸环或陷入为凹环时，另一面为相应的凹环或凸环。

进一步地，定位点与双极板本体通过模具冲压成型工艺设置为一体结构。

进一步地，所述便于焊接定位的双极板应用于氢燃料电池。

进一步地，所述的氢燃料电池运用于一种新能源汽车。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种带有定位凸环或凹环的双极板，定位凸环设置在双极板本体外部，不占用双极板活性区空间，提高活性区效率。定位凸环或凹环通过嵌合，不会发生位移；在焊接时，与配套夹具配合使用，装夹效率高，夹持比较紧固，没有外力作用，不产生应力。

附图说明

图1为双极板结构图；

图2为双极板定位点结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明。除非特别说明，本发明实施例中采用的原料和方法为本领域常规市购的原料和常规使用的方法。

实施例1

一种便于焊接定位的双极板，如图1所示，包括双极板本体1，双极板本体1上有密封区2，气流分布区3和活性区4。双极板设有四个定位点5，定位点设置在双极板本体1外部，定位点5与双极板本体1通过连接区6连接为一体。定位点5为凸起的凸台，凸台通过模压成型，在背面为与凸环形状相同的凹坑。定位点设置在双极板四个角上。凸台形状设为圆形，便于定位和互相嵌合，发生位移时，可以旋转双极板使两者复位。凸台的高度为0.3mm。双极板焊接时，将两个双极板重合，一个双极板的凸环嵌入另一个双极板背面的凹环，双极板定位后进行焊接。由于双极板定位点设置在双极板本体外部，不占用了双极板活性区面积，活性区效率提高。设置为凸环具有定位便捷、高效的优点。

实施例2

一种便于焊接定位的双极板，如图2所示，包括双极板本体1，双极板本体1上有密封区2，气体分配区4和活性区3。双极板设有两个定位点5，定位点设置在双极板本体1外部，定位点5与双极板本体1通过连接区6连接为一体。定位点5为凸起的凸环7，凸环通过模压成型，在背面为与凸环形状相同的凹环。定位点设置在双极板两个角上。凸台形状设为圆形，便于定位和互相嵌合，发生位移时，可以旋转双极板使两者复位。凸环的高度为1mm。双极板焊接时，将两个双极板重合，一个双极板的凸环嵌入另一个双极板背面的凹环，双极板定位后进行焊接。定位点为两个时，呈对角线分布更有利于定位，将定位点设在对角线的两个角为优选方式。

双极板定位点也可以设置为凹环或凹陷，在双极板背面则为相应的凸环或凸台，双极板重合后实现二者定位。

定位点的高度或深度过大时，会影响双极板强度，尺寸过小时，定位时容易发生偏移，双极板嵌合不牢固，尺寸设置在0.3mm—1mm之间时，效果最佳。

一种氢燃料电池，采用该种结构的双极板通过焊接而成。

一种新能源汽车，采用此种结构的双极板制成的氢燃料电池。

以上实施方式是对本实用新型的进一步说明，不能作为对本实用新型的限制，应当理解，基于本发明创造的改进和修饰，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便于焊接定位的双极板，包括双极板本体，其特征在于双极板上设有至少两个定位点；所述定位点设置在双极板活性区外部，定位点与双极板本体连接为一体；所述定位点为定位凸起或凹陷。

2.根据权利要求1所述便于焊接定位的双极板，其特征在于所述凸起为凸台或凸环，所述凹陷为凹坑或凹环。

3.根据权利要求2所述便于焊接定位的双极板，其特征在于所述定位点为四个。

4.根据权利要求3所述便于焊接定位的双极板，其特征在于所述定位点设置在双极板的四角。

5.根据权利要求4所述便于焊接定位的双极板，其特征在于所述定位凸环或凹环为圆形。

6.根据权利要求5所述便于焊接定位的双极板，其特征在于所述双极板的定位凸环或凹环深度为0.3--1mm。

7.根据权利要求4所述便于焊接定位的双极板，其特征在于所述凸环或凹环通过冲压成型，凸环或凹环向双极板一面突出为凸环或陷入为凹环时，另一面为相应的凹环或凸环。

8.根据权利要求5所述便于焊接定位的双极板，其特征在于定位点与双极板本体通过模具冲压成型工艺设置为一体结构。

9.根据权利要求1-8任一所述便于焊接定位的双极板，其特征在于用于氢燃料电池。

10.一种新能源汽车，其特征在于采用权利要求9所述的氢燃料电池。