[实用新型]燃料电池堆的紧固装置

说明书

本实用新型提供一种燃料电池堆的紧固装置，包括设于燃料电池堆层叠方向两端的前尾板和后尾板、第一反弧部、第一正弧部、第二反弧部、第二正弧部、第一绑带、第二绑带以及第三绑带，第一反弧部的圆弧面背向前尾板地设置在前尾板的侧面，第一正弧部的圆弧面朝向前尾板地设置在前尾板的侧面，第二反弧部设置在后尾板的侧面，第二正弧部设置在后尾板的侧面，第一绑带套在第一反弧部的两端和第二反弧部的两端上，第二绑带套在第一正弧部的圆弧面和第二正弧部的圆弧面上，第三绑带套在第一绑带、第二绑带以及燃料电池堆的侧面上，第一反弧部、第一正弧部、第二反弧部以及第二正弧部分别由弹性材料制成。紧固装置的结构简单紧凑且使燃料电池堆的受力均匀。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种简易的燃料电池堆的紧固装置。

背景技术

燃料电池是一种将化学能直接转化成电能的装置，由于其效率高、零排放、启动温度低，非常适用于于交通运输、固定式发电以及便携式领域。近年来，世界各国都在积极研究将燃料电池作为动力源应用于汽车领域。由于单片电池的电压小，无法满足汽车动力的需求，因此需要将若干块单电池串联组装在一起构成电堆，并通过机械压力紧固，如果紧固压力过大，容易产生应力集中造成膜电极或极板等关键零部件的破裂或变形，甚至刺穿撕裂，同时还会降低气体扩散层的气孔率，引起气体泄露、性能降低、寿命减少等一系列问题，如果紧固压力过小，容易增大接触电阻，造成电堆性能下降，所以，适当的紧固压力对于电堆的性能、安全方法性和耐久性至关重要。通常，复杂的紧固方法容易带来较多的应力集中问题和繁琐的组装程序，可靠性不高，效率低，因此，寻找一种简易、紧凑、重量轻的紧固方法具有重要意义。

目前，大多数电堆紧固采用螺杆紧固的方式。其中，螺杆紧固方式存在许多固有的劣势。首先，增加了电堆的截面积，进而增大了电堆体积，不利于提高电堆的体积功率密度。其次，螺杆与螺母紧固的位置应力大，通常要求尾板具有一定的厚度来均匀的传导压力，为此必须增加尾板的厚度，这样就会增加体积和重量，这对于提高电堆的功率密度是不利的。最后，由于多组螺杆需要紧固，组装和拆卸过程繁琐，效率低，而且很难保证每组螺杆间力的一致性，造成电堆受力不均匀。

申请号为201710138182.2的发明专利申请中公开了一种紧固结构，顺次包括气口端板、气口端集流板、流场板与膜电极组、盲端集流板和电堆弹性补偿结构，上述结构依次用多组拉带结构紧固，拉带结构包括U型金属拉带，金属拉带的末端折弯成与T型螺栓的圆杆匹配的圆环后焊接在金属拉带的拉带末端搭接处，金属拉带上的T型螺栓穿过气口端板上的固定孔，通过螺母与气口端板连接紧固。该紧固结构局限性在于：1.采用弹簧和压板的方式来实现电堆弹性补偿结构，增加了燃料电池体积和重量；2.采用拉带结构紧固，在进行组装时，金属拉带与T型螺栓的匹配以及靠螺母与气口端板连接紧固，该结构实际操作复杂，且对紧固力的一致性和装堆工艺要求非常高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种操作方便、结构简单紧凑、受力均匀、维修和拆卸方便且节约成本的燃料电池堆的紧固装置。

为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种燃料电池堆的紧固装置，包括设于燃料电池堆层叠方向两端的前尾板和后尾板，燃料电池堆的紧固装置还包括第一反弧部、第一正弧部、第二反弧部、第二正弧部、第一绑带、第二绑带以及第三绑带，第一反弧部的圆弧面背向前尾板地设置在前尾板的侧面，第一正弧部的圆弧面朝向前尾板地设置在前尾板的侧面，第二反弧部的圆弧面背向后尾板地设置在后尾板的侧面，第二正弧部的圆弧面朝向后尾板地设置在后尾板的侧面，第一绑带套在第一反弧部的两端和第二反弧部的两端上，第二绑带套在第一正弧部的圆弧面和第二正弧部的圆弧面上，第三绑带套在第一绑带、第二绑带以及燃料电池堆的侧面上，第一反弧部、第一正弧部、第二反弧部以及第二正弧部分别由弹性材料制成。