双极板、电堆及封堵工装的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池领域，具体而言，涉及一种双极板、电堆及封堵工装。


背景技术：

2.燃料电池的电堆通常包括壳体、多个并排设置的单体电池和两个端板，壳体具有容纳腔和两个相对设置的开口，两个开口均与容纳腔连通设置，多个单体电池和两个端板均位于容纳腔内，两个端板分别位于多个单体电池的两端，且两个端板分别用于封堵壳体的两个开口。其中，多个单体电池由多个双极板和膜电极组件堆叠而成。现有的电堆中，靠近端板处的单体电池的电压偏低，如此会影响整个电堆的性能。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种双极板、电堆及封堵工装，以解决现有技术中的靠近端板位置处的双极板温度偏低的问题。
4.根据本实用新型的一个方面，提供了一种双极板，其包括：本体，本体具有冷却歧管口，本体具有多个间隔设置的冷却液通道，冷却液通道用于供冷却液流通，冷却液通道与冷却歧管口连通设置；封堵部，封堵部用于封堵部分冷却液通道。
5.进一步地，封堵部与本体分体设置。
6.进一步地，冷却液通道包括多个第一流通通道和多个第二流通通道，第一流通通道和第二流通通道交替设置，封堵部封堵第一流通通道或第二流通通道。
7.根据本实用新型的另一方面，提供了一种电堆，其包括：壳体，壳体具有安装腔和两个开口，两个开口均与安装腔连通，且两个开口相对设置在安装腔的两端；两个端板，两个端板均位于安装腔内，且两个端板分别对应两个开口设置，并对两个开口进行封堵；多个第一双极板和第二双极板，均设置在安装腔内，第一双极板和第二双极板均位于两个端板之间，且多个第一双极板分别位于安装腔的两侧，多个第二双极板位于设置于安装腔两侧的第一双极板之间，第一双极板为上述中的双极板。
8.根据本实用新型的再一方面，提供了一种封堵工装，封堵工装包括：支架；分体设置的上模和下模，上模和下模的至少一个设置在支架上，下模和上模相对设置，上模和下模之间形成容纳腔，上模与下模可拆卸连接，容纳腔用于放置双极板，双极板的一端位于容纳腔内侧，双极板的另一端位于容纳腔外侧；其中，封堵工装用于对双极板的位于容纳腔外侧的部分进行封堵处理，以封堵双极板的部分冷却液通道。
9.进一步地，封堵工装还包括紧固件，上模和下模通过紧固件可拆卸连接。
10.进一步地，紧固件沿上模的外周间隔设置有多个。
11.进一步地，容纳腔具有相对设置的第一开口端和第一封堵端，封堵工装还包括照明件，照明件设置在上模或下模的至少一个上，照明件位于容纳腔内且位于靠近第一开口端设置。
12.进一步地，支架包括：支撑部；安装箱，安装箱具有相对设置的第二开口端和闭合
端，安装箱用于放置上模和下模；支撑轴，支撑轴具有相对设置的固定端和自由端，固定端设置在支撑部上，安装箱的闭合端可转动地设置在支撑轴上，支撑轴的自由端凸出安装箱设置；锁紧螺母，锁紧螺母套设在支撑轴的自由端并与支撑轴螺纹连接。
13.进一步地，支撑部包括：固定筒，固定筒竖直设置，固定筒的周面设置有第一安装孔；滑动杆，滑动杆可移动地设置在固定筒上，滑动杆上竖直设置有多个第二安装孔，滑动杆的顶端凸出固定筒设置，支撑轴的固定端固定设置在滑动杆上；固定销，固定销的一端穿过第一安装孔并位置可选地穿过第二安装孔。
14.应用本实用新型的技术方案，通过封堵部对部分冷却液通道进行封堵，能够减少双极板内冷却液的流量，减少双极板的热量散失。将上述双极板靠近端板设置，能够减少该双极板与电堆中部的双极板之间的温差，保证靠近端板位置处的单电池与电堆中部的单电池之间的电压一致性，提升电堆的性能。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1示出了本实用新型实施例提供的双极板的结构示意图；
17.图2示出了本实用新型实施例提供的流通通道的结构示意图；
18.图3示出了本实用新型实施例提供的封堵工装的结构示意图；
19.图4示出了本实用新型实施例提供的上模、下模和双极板配合的结构示意图；
20.图5示出了本实用新型实施例提供的上模、下模的爆炸结构示意图。
21.其中，上述附图包括以下附图标记：
22.10、本体；11、冷却歧管口；12、第一流通通道；13、第二流通通道；
23.20、封堵部；
24.30、支架；
25.311、固定筒；312、滑动杆；3121、第二安装孔；313、固定销；
26.32、安装箱；
27.33、锁紧螺母；
28.41、上模；42、下模；43、照明件。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种双极板，其包括：本体10和封堵部20。其中，本体10具有冷却歧管口11，本体10具有多个间隔设置的冷却液通道，冷却液通道用于供冷却液流通，冷却液通道与冷却歧管口11连通设置。封堵部20用于封堵部分冷却液
通道。
31.应用本实用新型的技术方案，通过封堵部20对部分冷却液通道进行封堵，能够减少双极板内冷却液的流量，减少双极板的热量散失。将上述双极板靠近端板设置，能够减少该双极板与电堆中部的双极板之间的温差，保证靠近端板位置处的单电池与电堆中部的单电池之间的电压一致性，提升电堆的性能。另外，上述设置，不需要引入额外的部件，保证了电堆结构的整体性，且不需要增加额外的装配工序，能够有效保证电堆装配的效率。
32.进一步地，封堵部20与本体10可以为一体成型结构，也可以为两个独立结构。在本实施例中，封堵部20与本体10为两个独立结构。如此可以根据封堵需要随时调整封堵部20的数量。其中，封堵部20可由液体硅胶固化形成。如此设置，能够保证封堵部20对冷却液通道的密封效果。另外，本体10由阳极板和阴极板焊接或粘接而成，应用本实用新型的技术方案，液体硅胶固化成型在本体10上，而不需要对阴极板或者阳极板进行改进，工艺简单，且节约成本。具体在封堵冷却液通道时，可通过注射器将液体硅胶注射在冷却液通道的开口处。其中，封堵深度可根据双极板的具体的结构进行确定，本方案对封堵深度不做限制。
33.其中，在对冷却液通道进行封堵时，可沿着冷却液通道的排布方向，由一端依次进行封堵。本实施例中，冷却液通道包括多个第一流通通道12和多个第二流通通道13，第一流通通道12和第二流通通道13交替设置，封堵部20封堵第一流通通道12或者第二流通通道13。本实施例中封堵部20用于封堵第二流通通道13。如此设置，使得冷却液能够均匀地流入到本体10内部，保证冷却液在本体10内部流动的均匀性以及顺畅性，进而能够保证对本体10冷却效果的一致性，保证本体10各处温度之间的一致性。
34.其中，封堵所用材料不局限于液体硅胶固化形成，也可以是固态橡胶或其他材料。在本方案的另一实施例中，封堵部20为由固态橡胶材料制成的多个封堵块，封堵块的数量与第二流通通道13的数量相同，且多个封堵块与多个第二流通通道13一一对应设置。封堵块的至少部分穿设在第二流通通道13内并对第二流通通道13封堵。具体在对第二流通通道13进行封堵时，将封堵块挤压入第二流通通道13即可。如此设置，能够保证封堵块对第二流通通道13封堵的便捷性。并且，由固态橡胶材料制成的封堵块具有弹性，且能够发生变形，能够保证对第二流通通道13的密封效果。
35.本实用新型又一实施例提供了一种电堆，其包括壳体、两个端板、多个第一双极板和多个第二双极板。壳体具有安装腔和两个开口，两个开口均与安装腔连通，且两个开口相对设置在安装腔的两端。两个端板均位于安装腔内，且两个端板分别对应两个开口设置，并对两个开口进行封堵。多个第一双极板和第二双极板均设置在安装腔内，第一双极板和第二双极板均位于两个端板之间，且多个第一双极板分别位于安装腔的两侧，多个第二双极板位于设置于安装腔两侧的第一双极板之间，第一双极板为上述实施例中提供的双极板。其中，可根据电堆的具体使用状况，在靠近端板的位置处设置多个第一双极板，以减少靠近端板位置处的热量的散失。
36.如图3至图5所示，本实用新型再一实施例提供了一种封堵工装，用于对双极板进行封堵处理，封堵工装包括支架30、分体设置的上模41和下模42。其中，上模41和下模42的至少一个设置在支架30上，下模42和上模41相对设置，上模41和下模42之间形成容纳腔，上模41与下模42可拆卸连接，容纳腔用于放置双极板，双极板的一端位于容纳腔内侧，双极板的另一端位于容纳腔外侧；其中，封堵工装用于对双极板的位于容纳腔外侧的部分进行封
堵处理，以封堵双极板的部分冷却液通道。上述设置，能够在对第二流通通道13进行封堵时，对双极板进行定位，保证双极板的稳定性，进而能够保证对第二流通通道13的封堵效果。其中，在封堵工装上可采用封堵块对双极板进行封堵处理，也可通过点胶工艺对双极板进行封堵处理。
37.采用封堵块对第二流通通道13进行封堵时，将双极板放置在容纳腔内，并使双极板露在容纳腔外侧的一端朝向工作人员，工作人员手持镊子，将封堵块夹起并将封堵块挤压进第二流通通道13即可完成封堵操作。
38.对第二流通通道13进行点胶封堵时，将双极板放置在容纳腔内，并使双极板露在容纳腔外侧的一端朝向工作人员，工作人员将灌注有液体硅胶的注射器对准第二流通通道13并向第二流通通道13内注射液体硅胶，之后使双极板静置一段时间，直至液体硅胶凝固即可。
39.在点胶的过程中，可能出现液体硅胶滴落至容纳腔的情况，将上模41和下模42设置为可拆卸结构，能够方便工作人员及时地对滴落至上模41或者下模42上的液体硅胶进行清理，保证上模41和下模42的整洁性，进而能够保证向容纳腔内放置本体10的顺畅性。
40.本实施例中，封堵工装还包括紧固件，上模41和下模42通过紧固件可拆卸连接。紧固件的设置，结构简单，方便上模41和下模42的拆装。具体地，紧固件为紧固螺栓，紧固螺栓穿过上模41并与下模42螺纹连接。
41.进一步地，紧固件沿上模41的外周间隔设置有多个。上述设置，能够保证紧固件对上模41和下模42的固定效果，同时，能够保证上模41和下模42受力的均匀性，保证上模41和下模42的寿命。
42.具体地，容纳腔具有相对设置的第一开口端和第一封堵端，封堵工装还包括照明件43，照明件43设置在上模41或下模42的至少一个上，照明件43位于容纳腔内且位于靠近第一开口端设置。本实施例中，下模42靠近上模41的一侧设置有用于容纳本体10的容纳槽，照明件43设置在上模41靠近下模42的一侧。照明件43的设置，能够方便工作人员观察第二流通通道13的具体位置，提升注射精度。
43.进一步地，支架30包括支撑部、安装箱32、支撑轴和锁紧螺母33。其中，安装箱32具有相对设置的第二开口端和闭合端，安装箱32用于放置上模41和下模42。支撑轴具有相对设置的固定端和自由端，固定端设置在支撑部上，安装箱32的闭合端具有支撑片，且支撑片可转动地穿设在支撑轴上。锁紧螺母33套设在支撑轴的自由端并与支撑轴螺纹连接。上述设置，能够根据不同的工作人员的操作习惯调节安装箱32的角度，方便工作人员对第二流通通道13进行封堵处理，提升点胶的便捷性。另外，支撑轴和锁紧螺母33的设置，能够提升安装箱32转动的范围，且结构简单，操作方便。
44.具体地，安装箱32具有放置腔和与放置腔连通的开口，安装箱32的具有开口的一端为第二开口端，安装箱32的另一端为闭合端。在对双极板进行封堵处理时，将容纳有双极板的上模41和下模42放置在放置腔内，并使得双极板的容纳腔的第二开口端放置在安装箱32的外侧。如此设置，能够方便将上模41和下模42放置在安装箱32内，提升放置上模41和下模42的便捷性。
45.进一步地，支撑部设置有两组，且两组支撑部分别设置在安装箱32的闭合端的两个端部。支撑轴设置有两个，两个支撑轴分别与两组支撑部对应设置。支撑片设置有两个，
两个支撑片分别固定在闭合端的两个端部，并分别可转动地设置在两个支撑轴上。
46.具体地，支撑部包括固定筒311、滑动杆312和固定销313。其中，固定筒311竖直设置，固定筒311的周面设置有第一安装孔。滑动杆312可移动地设置在固定筒311上，滑动杆312上竖直设置有多个第二安装孔3121，支撑轴的固定端固定设置在滑动杆312上。固定销313的一端穿过第一安装孔并位置可选地穿过第二安装孔3121。通过固定销313能够调节支撑部的高度，进而能够方便不同的工作人员对第二流通通道13进行封堵处理，进一步提升工作人员点胶时的便捷性。
47.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
48.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
50.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
51.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
52.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。