[发明专利]一种燃料电池短堆模组、燃料电池电堆以及电堆组装方法

说明书

本申请涉及新能源技术领域，具体涉及一种燃料电池短堆模组、燃料电池电堆以及电堆组装方法，燃料电池短堆模组包括短堆组件，短堆组件包括多个间隔堆叠的电极板以及膜电极，短堆组件具有电化学反应所需的反应物流通的多个流通通道；以及壳体，短堆组件安装于壳体内部，壳体顶部设有第一对接部，底部设有与第一对接部配合的第二对接部，第一对接部具有导电结构以及连接通道，导电结构与短堆组件电性连接，连接通道与流通通道对接。本申请通过壳体安装短堆组件，形成预先组装的燃料电池短堆模组，然后再将燃料电池短堆模组进行叠加组装导通电性连接以及流通通道，即可得到燃料电池电堆，提高了燃料电池电堆的组装效率，保证电堆的一致性与稳定性。

技术领域

本申请涉及新能源技术领域，具体涉及一种燃料电池短堆模组、燃料电池电堆以及电堆组装方法。

背景技术

目前，大型电堆组装一般需要300-500片单电池，片数达到一定数量后，由于累计误差，成堆工艺要求难度大幅提升，在量产化的过程中，要保证产品的一致性和稳定性难度较大，风险也较大，并且当电堆发生失效时，即使检测出失效部位，要想更换单节电池难度较大，需要重新拆堆更换失效电池片，重新组堆，浪费人力时间的同时又极易造成其他未损坏部件的性能破坏。因此，如何解决目前电堆组装效率低以及更换失效电池片易导致其他部件破坏的问题成为本领域技术人员努力的方向。

发明内容

本申请提供一种燃料电池短堆模组、燃料电池电堆以及电堆组装方法，旨在解决目前电堆组装效率低以及更换失效电池片易导致其他部件破坏的问题，本申请通过壳体安装短堆组件，形成预先组装的燃料电池短堆模组，然后再将燃料电池短堆模组进行叠加组装导通电性连接以及流通通道，即可得到燃料电池电堆，显著提高了燃料电池电堆的组装效率，保证电堆的一致性与稳定性，同时在燃料电池电堆后期使用过程中，若某个燃料电池短堆模组出现故障问题，可方便、快捷地拆解并更换，避免了人力时间浪费以及其他未损坏部件性能破坏的情况。

第一方面，本申请提供一种燃料电池短堆模组，多个燃料电池短堆模组堆叠组成燃料电池电堆，燃料电池短堆模组包括：

短堆组件，短堆组件包括多个间隔堆叠的电极板以及膜电极，短堆组件具有电化学反应所需的反应物流通的多个流通通道；以及

壳体，短堆组件安装于壳体内部，壳体顶部设有第一对接部，底部设有与第一对接部配合的第二对接部，第一对接部具有导电结构以及连接通道，导电结构与短堆组件电性连接，连接通道与流通通道对接；

在相邻的燃料电池短堆模组堆叠时，下一层的燃料电池短堆模组的第一对接部与上一层的燃料电池短堆模组的第二对接部上下对接实现堆叠，并通过对接使得导电结构与上一层的短堆组件电性连接，以及使得连接通道与上一层的短堆组件的流通通道对接。

综合本申请第一方面，在本申请第一种实施方式中，壳体包括：

第一壳体件；以及

第二壳体件，第一壳体件与第二壳体件通过连接件上下对接，将短堆组件压装于壳体内部。

综合本申请第一方面，在本申请第二种实施方式中，第一壳体件与第二壳体件间具有对接缝隙。

综合本申请第一方面，在本申请第三种实施方式中，连接件包括互相组合的第一组合件以及第二组合件，第一组合件设于第一壳体件上，第二组合件设于第二壳体件上，第一壳体件通过第一组合件与第二组合件之间的组合，与第二壳体件上下对接。

综合本申请第一方面，在本申请第四种实施方式中，第一对接部为凸设于壳体表面的凸起部，第二对接部为贯穿壳体底部的通槽。

综合本申请第一方面，在本申请第五种实施方式中，第一对接部设有通向短堆组件的导电安装通槽，导电结构安装于导电安装通槽内并与短堆组件接触。

综合本申请第一方面，在本申请第六种实施方式中，短堆组件上表面以及下表面设有围绕流通通道的密封圈。