电堆结构、电堆壳体封装装置及电堆壳体的封装方法与流程

本发明涉及燃料电池，尤其涉及一种电堆结构、电堆壳体封装装置及该电堆壳体的封装方法。

背景技术：

1、燃料电池汽车在实际运行过程中会面对复杂的路况，电堆是燃料电池中的发电装置，燃料与氧化物在电堆处发生化学反应。因此对于电堆的抗振性和抗冲击性有着较高的要求，在一般情况下会在电堆的外面套一层壳体进行保护。此外，由于电堆产品及型号的多样性，对于电堆壳体封装装置的研究也各有不同，例如，一些电堆壳体封装装置采用碟簧置于壳体与堆芯之间，用于减少电堆在运行一段时间后产生的应力松弛。但是，碟簧的数量和布置对于电堆内部的压力分布均匀性有着很大的影响，现有的含有碟簧的壳体封装方式基本都需要在盲端盖板上与碟簧对应的位置开孔，主要原因在于：为保证定力压堆，碟簧的上端须有调节螺母，压机压杆须经过盲端盖板的开孔进入壳体内部而压在碟簧压片上，然后调节螺母穿过压机压杆调节堆芯与上盖板之间的距离；简单来说，即压机压杆必须与碟簧压片直接接触。但是，在上盖板上开孔会降低上盖板的强度，特别是对于特别多组的碟簧电堆来说，而且对于上盖板开孔处的密封也是一种考验。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明提供一种电堆结构，包括：电堆和壳体，所述电堆置于壳体内，并通过所述壳体支撑，所述壳体包括上盖板、下盖板和侧盖板，其中，在所述电堆和上盖板之间依次设置有碟簧、碟簧压片和调节螺栓；所述上盖板为完整的板状件，所述碟簧压片一端抵压所述碟簧，所述碟簧压片的另一端包括压片导柱，所述调节螺栓能够与所述压片导柱螺纹结合，所述调节螺栓另一端与所述上盖板的内壁抵靠。

2、进一步地，所述电堆包括盲端端板，其中，所述盲端端板包括端板导柱，所述碟簧套设在端板导柱上。

3、进一步地，端板导柱固定设置在盲端端板上。

4、进一步地，所述压片导柱设置内螺纹，所述调节螺栓设置外螺纹。

5、进一步地，所述碟簧设置有十组。

6、本发明地其他实施例还提供了一种电堆壳体封装装置，包括上述电堆结构和压装结构，所述压装结构包括压板、第一压柱、第二压柱、第三压柱、第四压柱、前连杆组和后连杆组，其中，所述压板设置在上盖板的外侧，所述第一压柱、第二压柱、第三压柱和第四压柱与所述压板连接并设置在所述侧盖板的外侧，前连杆组可拆卸地设置在第一压柱和第二压柱上，并且前连杆组形成供所述压片导柱穿过的孔，所述后连杆组可拆卸地设置在第三压柱和第四压柱上，并且所述后连杆组形成供所述压片导柱穿过的孔。

7、进一步地，第一压柱、第二压柱、第三压柱和第四压柱地靠近自由端的部分别包括台阶结构，所述台阶结构用于抵住前连杆组和后连杆组。

8、进一步地，所述前连杆组包括第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆结构相同并且分别从前后方向抵住第一压柱和第二压柱，并在壳体的外侧分别通过螺栓可拆卸连接，

9、进一步地，所述后连杆组包括第三连杆和第四连杆，第三连杆和第四连杆结构相同并且分别从前后方向抵住第三压柱和第四压柱，并在壳体的外侧分别通过螺栓可拆卸连接。

10、本发明地实施例还提供了一种电堆壳体的封装方法，所述方法包括如下步骤：施加压力后，将电堆的堆芯压至目标压力；将上盖板下放并与电堆堆芯的下端板锁紧；向上拧调节螺栓直至顶到所述上盖板；将第一连杆和第二连杆拆下，并从壳体中抽出，将第三连杆和第四连杆拆下，并从壳体中抽出。将压机压头抬起后，封上侧盖板。

11、本发明提供地电堆结构、电堆壳体封装装置及电堆壳体的封装方法，至少具有以下优点之一：

12、电堆结构采用多组碟簧的方案，使盲端端板受力更均匀，改善压力分布。

13、电堆结构的上盖板不在碟簧处开孔，保证壳体的强度及密封性；

14、电堆结构包括调节螺栓，可以保证该结构电堆的定压力装堆。

15、电堆壳体的封装装置包括开拆卸地第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，方便封装，便于取出，保证了合理的壳体封装。

技术特征：

1.一种电堆结构，其特征在于，包括：电堆和壳体，所述电堆置于壳体内，并通过所述壳体支撑，所述壳体包括上盖板、下盖板和侧盖板，其中，在所述电堆和上盖板之间依次设置有碟簧、碟簧压片和调节螺栓；所述上盖板为完整的板状件，所述碟簧压片一端抵压所述碟簧，所述碟簧压片的另一端包括压片导柱，所述调节螺栓能够与所述压片导柱螺纹结合，所述调节螺栓另一端与所述上盖板的内壁抵靠。

2.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述电堆包括盲端端板，其中，所述盲端端板包括端板导柱，所述碟簧套设在端板导柱上。

3.根据权利要求2所述的电堆结构，其特征在于，端板导柱固定设置在盲端端板上。

4.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述压片导柱设置内螺纹，所述调节螺栓设置外螺纹。

5.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述碟簧设置有十组。

6.一种电堆壳体封装装置，其特征在于，包括根据权利要求1至5任意一项所述的电堆结构和压装结构，所述压装结构包括压板、第一压柱、第二压柱、第三压柱、第四压柱、前连杆组和后连杆组，其中，所述压板设置在上盖板的外侧，所述第一压柱、第二压柱、第三压柱和第四压柱与所述压板连接并设置在所述侧盖板的外侧，前连杆组可拆卸地设置在第一压柱和第二压柱上，并且前连杆组形成供所述压片导柱穿过的孔，所述后连杆组可拆卸地设置在第三压柱和第四压柱上，并且所述后连杆组形成供所述压片导柱穿过的孔。

7.根据权利要求6所述的电堆壳体封装装置，其特征在于，第一压柱、第二压柱、第三压柱和第四压柱地靠近自由端的部分别包括台阶结构，所述台阶结构用于抵住前连杆组和后连杆组。

8.根据权利要求7所述的电堆壳体封装装置，其特征在于，所述前连杆组包括第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆结构相同并且分别从前后方向抵住第一压柱和第二压柱，并在壳体的外侧分别通过螺栓可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的电堆壳体封装装置，其特征在于，所述后连杆组包括第三连杆和第四连杆，第三连杆和第四连杆结构相同并且分别从前后方向抵住第三压柱和第四压柱，并在壳体的外侧分别通过螺栓可拆卸连接。

10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的电堆壳体的封装方法，其特征在于：

技术总结
本发明提供一种电堆结构，包括：电堆和壳体，所述壳体用于支撑电堆，在电堆和壳体之间依次设置有碟簧、碟簧压片和调节螺栓；所述壳体包括上盖板、下盖板和侧盖板，其中，所述碟簧和所述碟簧压片置于所述上盖板和所述电堆之间；所述上盖板为完整的板状件，所述碟簧压片包括导柱，所述碟簧套设在所述导柱上；所述导柱设有内螺纹，所述调节螺栓能够与所述导柱结合，所述调节螺栓与所述上盖板的内壁抵靠。本发明提供一种电堆壳体封装装置和电堆壳体的封装方法，无须在上盖板上开孔就能保证正常的压装堆，可以通过调节结构保证可以定压力装堆。

技术研发人员：请求不公布姓名,王泽昊,李宪才,徐云飞,周宝
受保护的技术使用者：北京亿华通科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15