一种可调节装配压力的电堆结构的制作方法

本申请涉及燃料电池，具体涉及一种可调节装配压力的电堆结构。

背景技术：

1、燃料电池电堆压力调节多是采用多个螺旋弹簧的设计，弹簧以线性方式施加力，但燃料电池堆通常需要在整个电池区域均匀分布压力，弹簧可能导致压力分布不均匀，从而导致性能不均匀和单个电池的潜在退化。此外，随着时间的推移，重复的压缩和减压循环会导致螺旋弹簧出现机械磨损和疲劳，这种磨损会导致压力损失，从而导致堆叠性能下降和潜在泄漏。并且，螺旋弹簧占据较多堆内空间，降低了燃料电池组件的可用高度，这种限制会影响整体功率密度和系统效率，特别是在尺寸和重量是关键因素的应用中。另外，螺旋弹簧可能会出现滞后现象，这意味着压缩弹簧所需的力不同于展开弹簧所需的力，从而导致保持一致的力不准确。因此，亟需提供一种能够改进电堆受力调节质量的方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种可调节装配压力的电堆结构，实现了较为精确且稳定的电堆结构内受力调整，同时提高了燃料电池的性能、质量以及使用寿命，降低了燃料电池使用时的安全隐患。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：

3、所述可调节装配压力的电堆结构，包括上端板、下端板和双极板，所述双极板位于所述上端板与所述下端板之间，在所述上端板与所述电堆结构之间还设有衬板和绝缘板，所述绝缘板位于所述双极板上，所述衬板位于所述绝缘板上，在所述上端板与所述衬板之间还设有多个调节组件，每个调节组件均包括螺杆、碟簧导杆和碟簧。

4、在一些实施例中，在所述上端板的上部设有与多个所述螺杆适配的多个螺纹孔，每个螺杆分别安装于对应螺纹孔；在所述上端板的下部设有与多个所述碟簧适配的碟簧定位槽，每个导杆与对应碟簧组装后设于对应碟簧定位槽中，每个碟簧均与所述衬板的上表面接触。

5、在一些实施例中，多个所述碟簧定位槽在所述上端板呈阵列分布。

6、在一些实施例中，每个碟簧导杆与对应碟簧定位槽为可滑动装配。

7、在一些实施例中，每个碟簧导杆与对应碟簧为可滑动装配。

8、在一些实施例中，在所述电堆结构的四周边缘位置，还设有贯穿所述上端板、所述衬板、所述绝缘板、所述双极板以及所述下端板的多个紧固螺钉。

9、在一些实施例中，部分或全部所述螺杆于所述上端板的旋进深度相同或不同。

10、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

11、1、结构设计紧凑，碟簧扁平的圆盘状形状可以有效利用电池堆内的可用空间，从而实现更高的功率密度和更紧凑的电池堆设计；

12、2、具有较高负载能力，与传统螺旋弹簧相比，碟形弹簧具有高负载能力，这允许施加更高的压力，确保整个燃料电池堆有足够的压缩和均匀的压力分布，碟形弹簧负载能力的增加有利于实现更好的堆叠性能和耐用性；

13、3、由于碟簧的线性载荷-挠度特性，与螺旋弹簧相比，碟形弹簧通常在施加的载荷和挠度之间表现出更线性的关系，使得调节更准确和稳定；

14、4、能够实现精确的力调节，碟形弹簧允许精确调节电堆结构内的压紧力，选择合适的碟形弹簧尺寸(例如厚度和层数)，可以帮助准确地达到所需的力水平，从而确保最佳的堆叠性能；

15、5、碟形弹簧的设置使得便于电堆拆卸和维护。

技术特征：

1.一种可调节装配压力的电堆结构，其特征在于，包括上端板、下端板和双极板，所述双极板位于所述上端板与所述下端板之间，在所述上端板与所述电堆结构之间还设有衬板和绝缘板，所述绝缘板位于所述双极板上，所述衬板位于所述绝缘板上，在所述上端板与所述衬板之间还设有多个调节组件，每个调节组件均包括螺杆、碟簧导杆和碟簧。

2.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，在所述上端板的上部设有与多个所述螺杆适配的多个螺纹孔，每个螺杆分别安装于对应螺纹孔；在所述上端板的下部设有与多个所述碟簧适配的碟簧定位槽，每个导杆与对应碟簧组装后设于对应碟簧定位槽中，每个碟簧均与所述衬板的上表面接触。

3.根据权利要求2所述的电堆结构，其特征在于，多个所述碟簧定位槽在所述上端板呈阵列分布。

4.根据权利要求2所述的电堆结构，其特征在于，每个碟簧导杆与对应碟簧定位槽为可滑动装配。

5.根据权利要求3所述的电堆结构，其特征在于，每个碟簧导杆与对应碟簧为可滑动装配。

6.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，在所述电堆结构的四周边缘位置，还设有贯穿所述上端板、所述衬板、所述绝缘板、所述双极板以及所述下端板的多个紧固螺钉。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电堆结构，其特征在于，部分或全部所述螺杆于所述上端板的旋进深度相同或不同。

技术总结
本申请提供一种可调节装配压力的电堆结构，涉及燃料电池技术领域。通过。所述可调节装配压力的电堆结构包括上端板、下端板和双极板，所述双极板位于所述上端板与所述下端板之间，在所述上端板与所述电堆结构之间还设有衬板和绝缘板，所述绝缘板位于所述双极板上，所述衬板位于所述绝缘板上，在所述上端板与所述衬板之间还设有多个调节组件，每个调节组件均包括螺杆、碟簧导杆和碟簧，实现了较为精确且稳定的电堆结构内受力调整，同时提高了燃料电池的性能、质量以及使用寿命，降低了燃料电池使用时的安全隐患。

技术研发人员：陈锐,李斯琳,刘吉祥
受保护的技术使用者：上海氢洋科技有限公司
技术研发日：20230710
技术公布日：2024/1/15