燃料电池电堆及其装配方法、燃料电池与流程

本申请涉及燃料电池的，特别是涉及燃料电池电堆及其装配方法、燃料电池。

背景技术：

1、随着能源需求的紧张，常规的化石能源排放的温室气体会造成空气污染和气候变暖，燃料电池通过化学反应将化学能转换成电能，是一种高效、安全、清洁、灵活的第四代电能。

2、通常地，燃料电池堆栈组件包括端板、绝缘板、集流件、双极板、膜电极、紧固件和密封圈，是由多个单电池以串联的方式层叠组合而成，之后通过压紧力将各组件组装在一起。

3、相关技术中，通常先将燃料电池堆栈组件压缩至预设尺寸，而后再将燃料电池堆栈组件封装于壳体中，完成燃料电池电堆的装配过程。然而该过程中还需要对燃料电池堆栈组件和壳体之间进行组装，装配过程繁琐。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种燃料电池电堆及其装配方法、燃料电池，以简化燃料电池电堆的封装过程。

2、本申请第一方面提供了一种燃料电池电堆，燃料电池电堆包括：堆栈组件，堆栈组件包括相对设置的第一端和第二端；壳体组件，壳体组件包括第一壳体和第二壳体，第一壳体连接于第二壳体以形成堆栈组件的容纳空间，第一端抵接于第一壳体的内壁，第二壳体背离第一壳体的一端设有配合孔和第一安装孔，配合孔用于施压件的穿设，使得施压件能够施压于堆栈组件的第二端；以及固定件，固定件能够穿设于第一安装孔并连接第二端和第二壳体，以固定第二端在容纳空间中的位置。

3、该燃料电池电堆通过第二壳体的配合孔的设置，使得施压件能够通过配合孔施压于堆栈组件并将堆栈组件压缩至预设尺寸，再通过固定件连接堆栈组件的第二端和第二壳体，使得堆栈组件在容纳空间中保持预设尺寸，实现堆栈组件的压缩以及堆栈组件和壳体组件的组装，简化燃料电池电堆的封装过程，降低燃料电池电堆的生产成本。

4、在其中一个实施例中，燃料电池电堆还包括导向件，导向件的一端连接于第一壳体，导向件的另一端连接于第二壳体，第二端能够在施压件的作用下沿导向件移动。

5、在其中一个实施例中，堆栈组件包括堆芯、集流单元和端板单元，集流单元包括第一集流件和第二集流件，第一集流件和第二集流件分别配置于堆芯的两端且第一集流件配置于第一端，端板单元配置于第二端，第一集流件能够抵接于第一壳体，第二集流件抵接于端板单元，固定件连接端板单元和第二壳体。

6、在其中一个实施例中，端板单元包括第一端板和第二端板，第一端板连接于第二集流件，第二端板配置于第二端，施压件能够穿设配合孔并施压于第二端板，固定件连接第二端板和第二壳体，堆栈组件还包括弹性单元，弹性单元配置于第一端板和第二端板之间。

7、在其中一个实施例中，第一壳体上设有第一安装槽，第二端板上设有第二安装槽，第二壳体上还设有第二安装孔，导向件的一端连接于第一安装槽，导向件的另一端能够穿设第二安装槽和第二安装孔。

8、在其中一个实施例中，燃料电池电堆还包括支撑件，支撑件的一端连接于第一壳体，支撑件的另一端连接于第二端板。

9、在其中一个实施例中，第一壳体上设有第三安装槽，第二端板上设有第四安装槽，支撑件的一端能够安装于第三安装槽中，支撑件的另一端能够安装于第四安装槽中。

10、在其中一个实施例中，燃料电池电堆还包括遮蔽组件，遮蔽组件连接于第二壳体，遮蔽组件能够遮蔽第一安装孔和配合孔。

11、本申请第二方面提供了一种上述的燃料电池电堆的装配方法，包括以下步骤：将堆栈组件的第一端连接第一壳体；通过配合孔施压于堆栈组件的第二端并将堆栈组件容纳于第二壳体内；通过第一安装孔安装固定件并通过固定件连接第二端和第二壳体。

12、本申请第三方面提供了一种燃料电池，该燃料电池包括上述的燃料电池电堆。

技术特征：

1.一种燃料电池电堆，其特征在于，所述燃料电池电堆包括：

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述燃料电池电堆还包括导向件，所述导向件的一端连接于所述第一壳体，所述导向件的另一端连接于所述第二壳体，所述第二端能够在所述施压件的作用下沿所述导向件移动。

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述堆栈组件包括堆芯、集流单元和端板单元，所述集流单元包括第一集流件和第二集流件，所述第一集流件和所述第二集流件分别配置于所述堆芯的两端且所述第一集流件配置于所述第一端，所述端板单元配置于所述第二端，所述第一集流件能够抵接于所述第一壳体，所述第二集流件抵接于所述端板单元，所述固定件连接所述端板单元和所述第二壳体。

4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述端板单元包括第一端板和第二端板，所述第一端板连接于所述第二集流件，所述第二端板配置于所述第二端，所述施压件能够穿设所述配合孔并施压于所述第二端板，所述固定件连接所述第二端板和所述第二壳体，所述堆栈组件还包括弹性单元，所述弹性单元配置于所述第一端板和所述第二端板之间。

5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述第一壳体上设有第一安装槽，所述第二端板上设有第二安装槽，所述第二壳体上还设有第二安装孔，所述导向件的一端连接于所述第一安装槽，所述导向件的另一端能够穿设所述第二安装槽和所述第二安装孔。

6.根据权利要求4所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述燃料电池电堆还包括支撑件，所述支撑件的一端连接于所述第一壳体，所述支撑件的另一端连接于所述第二端板。

7.根据权利要求6所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述第一壳体上设有第三安装槽，所述第二端板上设有第四安装槽，所述支撑件的一端能够安装于所述第三安装槽中，所述支撑件的另一端能够安装于所述第四安装槽中。

8.根据权利要求1所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述燃料电池电堆还包括遮蔽组件，所述遮蔽组件连接于所述第二壳体，所述遮蔽组件能够遮蔽所述第一安装孔和所述配合孔。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的燃料电池电堆的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括如权利要求1-8任一项所述的燃料电池电堆。

技术总结
本申请涉及一种燃料电池电堆及其装配方法、燃料电池。燃料电池电堆包括：堆栈组件，堆栈组件包括相对设置的第一端和第二端；壳体组件，壳体组件包括第一壳体和第二壳体，第二壳体背离第一壳体的一端设有配合孔和第一安装孔，配合孔用于施压件的穿设，使得施压件能够施压于堆栈组件的第二端；以及固定件，固定件能够穿设于第一安装孔并连接第二端和第二壳体，以固定第二端的位置。该燃料电池电堆通过施压件穿设配合孔施压于堆栈组件并将堆栈组件压缩，再通过固定件连接堆栈组件的第二端和第二壳体，使得堆栈组件保持预设尺寸，实现堆栈组件的压缩以及堆栈组件和壳体组件的组装，简化燃料电池电堆的封装过程，降低燃料电池电堆的生产成本。

技术研发人员：王茁,董宗瓒,孟凡佳,郭英伦,白云锋,崔新然,米新艳,吴芳敏
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/16