[发明专利]一种可变紧固压头及质子交换膜燃料电池装堆装置

说明书

本发明公开一种可变紧固压头及质子交换膜燃料电池装堆装置，用以压紧质子交换膜燃料电池堆，可变紧固压头包括：安装座、压爪组件、以及调节机构；所述安装座包括沿前后向间隔设置的压盘和直线驱动连接座；所述压爪组件包括多个转动安装且沿周向分布于所述压盘前端的压块，且每一所述压块的内外两端对应为转动安装端和摆动端，每一所述压块的转动安装端转动安装于所述压盘；所述调节机构驱动连接各所述压块，以使得所述压块绕所述转动安装端转动，在转动行程中，所述摆动端与所述压盘的中心之间的距离发生变化。

技术领域

本发明涉及质子交换膜燃料电池生产设备领域，特别涉及一种可变紧固压头及质子交换膜燃料电池装堆装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池堆主要由电堆夹板、绝缘板、电流收集器、流场板、膜电极及密封件组成，燃料电池堆是将以上组件装配后再进行使用。质子交换膜燃料电池堆装配时，首先用压力机构通过紧固压头，将以上部件按照一定的顺序固定压紧，然后利用螺杆或扎带锁紧，电堆才组装完成。压力机构通过紧固压头将压力传导给电池堆，同时，紧固压头还需施力均匀，避免电堆受力不均而导致的破坏。常规电堆压紧过程中，紧固压头要与其施加力端面规格相匹配，即一套紧固压头仅对应一种尺寸规格燃料电池堆。

现有燃料电池堆装配技术中，仅仅对某一规格燃料电池进行紧固压紧，该紧固压头只针对该规格燃料电池堆。

燃料电池在应用中，燃料电池组件根据不同功率的电池输出功率被设计成面积形状不同的规格，此时紧固压头施加夹紧力的作用面积也不同。当电池组件规格尺寸发生变化时，依现有技术，电池装夹用紧固压头必须重新配套设计，这样会造成由于电池规格改变而导致的电堆装配成本上升，周期变长，电堆装配可靠性低。

同时，现有技术针对不同规格燃料电池，施力紧固夹头易使电池堆受力不均匀，从而造成电池中流场板及膜电极受力不均，导致电池部件的损坏。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种可变紧固压头及质子交换膜燃料电池装堆装置，旨在解决现有技术针对不同规格燃料电池，施力紧固夹头易使电池堆受力不均匀，从而造成电池中流场板及膜电极受力不均，导致电池部件的损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种可变紧固压头，包括：

安装座，包括沿前后向间隔设置的压盘和直线驱动连接座；

压爪组件，包括多个转动安装且沿周向分布于所述压盘前端的压块，且每一所述压块具有靠近所述压盘中心设置的转动安装端和远离所述压盘中心的摆动端，每一所述压块的转动安装端转动安装于所述压盘；以及，

调节机构，驱动连接各所述压块，以使得所述压块绕所述转动安装端转动，在转动行程中，所述摆动端与所述压盘的中心之间的距离发生变化。

优选地，所述压块的所述转动安装端偏离所述压盘的中心设置，使得在转动行程中，所述摆动端与所述压盘的中心之间的距离发生变化。

优选地，所述压盘的前端面向前凸设有多个压块挡边，相邻的两个压块挡边限定出供所述压块的所述转动安装端安装的区域。

优选地，所述压盘与所述直线驱动连接座上均开设有螺柱孔，所述压盘与所述直线驱动连接座通过螺柱相连，且所述螺柱位于所述压盘与所述直线驱动连接座之间部分套设有套筒，所述套筒用以完成所述间隔设置。

优选地，所述调节机构为传动齿轮组，所述传动齿轮组包括设置于所述压盘和所述直线驱动连接座之间的中心齿轮和与各所述压块的所述转动安装端一一对应的行星齿轮，所述中心齿轮与所述各行星齿轮外啮合，用以通过转动所述中心齿轮驱动各所述行星齿轮同步转动，进以调节各所述压块同步转动。

优选地，所述压盘中间开设有齿轮轴安装孔，所述中心齿轮配合设有齿轮轴，所述齿轮轴穿设于所述齿轮轴安装孔，且所述齿轮轴后端穿出所述齿轮轴安装孔部分与所述中心齿轮键连接；