[实用新型]可移动燃料电池堆组装装置

说明书

技术领域

本实用新型所述的可移动燃料电池堆组装装置，涉及燃料电池领域，具体为一种用于燃料电池堆组装的可移动装置。

背景技术

燃料电池是一种将燃料与氧化剂中的化学能通过电极上的电催化反应直接转化为电能的能量转换装置。其中质子交换膜型燃料电池（PEMFC）以全氟磺酸型固体聚合物为电解质，铂/炭或铂-钌/炭为电催化剂，氢或净化重整气为燃料，空气或纯氧为氧化剂，带有气体流动通道的石墨或表面改性的金属板为双极板。电池堆的主体为膜电极（Membrane Electrode Assembly，简称MEA）、双极板及相应的密封件单元部件的重复叠加，一端为阳极集流板，另一端为阴极集流板，与这两块导流板相临的是电池堆的端板。一般来说，燃料电池堆必须用紧固螺栓和螺母将两块端板充分压紧在一定压力范围内，确保一定的密封性能和电池堆内部电阻，以保证其稳定、安全、高效运行。

在典型的质子交换膜燃料电池中，MEA一般均放在两枚双极板之间，MEA与双极板之间有密封件单元部件，多枚双极板与MEA叠加形成燃料电池堆，目前一般采用手工组装的方式，绝大多数PEMFC的电池堆是按压滤机方式组装的，采用活塞气缸、液压缸或液压千斤顶为其压力的固定装置，这些装置结构复杂、笨重，不能移动。同时，在初次组装完成后，需要转场进行检测，检测时，能经常发现性能不好的单节电池需要更换。

上海神力科技有限公司在实用新型专利（专利号ZL200420090002.6；授权公告日2004.9.13）中提出适合燃料电池堆大规模快速装配与测试的装配架的相关信息和资料，以及新源动力股份有限公司的实用新型专利（专利号ZL200720011904.X；授权公告日2008.3.19）中提出燃料电池堆批量生产用组装装置都存在一下缺点：

1、装置结构复杂、笨重、造价高。

2、装置不能灵活移动，不方便从洁净的装配场地，转到测试场地。

3、无明显的压力显示。

4、更换单节电池不方便。

5、不方便改变电堆装配品种。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的可移动燃料电池堆组装装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种新型的可移动燃料电池堆组装装置。用以解决现有技术中存在的：

1、装置结构复杂、笨重、造价高。

2、装置不能灵活移动，不方便从洁净的装配场地，转到测试场地。

3、无明显的压力显示。

4、更换单节电池不方便。

5、不方便改变电堆装配品种。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：

本实用新型所述的可移动燃料电池堆组装装置，是由小车、台板、限位块、后压板及丝杠压力装置所组成；其特征在于台板装于小车上部；两块限位块分别通过螺栓装于台板两侧的台板长孔上，并可在台板长孔上左右移动；在台板的后部装有与台板垂直的后压板；在后压板的前部安装有薄片式压力传感器，压力传感器与装于台板上的压力显示表相连接；在台板的前部与后压板相对应的位置装有丝杠压力装置。

本实用新型所述的丝杠压力装置包括：手轮、丝杠、丝母及前压板；丝母固装于台板的中心线上，丝杠装于丝母上；丝杠的一端装有手轮，另一端装有前压板。

本实用新型所述的丝杠与丝母的轴心与后压板垂直；前压板与后压板保持平行。

本实用新型所述的两块限位块相互平行，并且与后压板垂直；在限位块上刻有刻度。

本实用新型所述的前压板与后压板的尺寸都小于燃料电堆端板的尺寸。

本实用新型所述的台板具有足够的刚性。

例如组装一台燃料电池堆，双极板尺寸为400mm×100mm,电池节数为100节，根据以往的实验结果要求组装压力为14kN。首先调整两根限位块之间的宽度400mm，两根限位块相互平行并固定于台板上，方向与后压板垂直，首先摆放后端板，然后摆放第一块双极板、第一张MEA……直至第100张MEA、第101块双极板，最后摆放带有氢气、水、空气进、出口的前端板。摆放好燃料电池堆的各个零件后缓慢摇动手轮，通过丝杠压力装置对电堆施加组装压力，直至压力显示表显示14kN，并通过限位块上的刻度，测量出电堆的尺寸。

燃料电池堆组装好后，推动小车，转到测试场地，接好空气、水、氢气进口和氢气、水、空气出口及电器线路，进行电堆测试，发现性能不好的单节电池及时更换。电堆合格后，安装电堆紧固螺丝，至此燃料电池堆组装完毕。