[發明專利]一種燃料電池堆裝配裝置及裝配方法

在審

• 申請號: 201710637079.2
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107706438A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 陳東林;張昊;劉富剛
• 申請（專利權）人: 北京漢能清源科技有限公司;廊坊漢能清源環保科技有限公司
• 主分類號: H01M8/2404
• 分類號: H01M8/2404
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 楊樂

技術領域

本發明涉及質子交換膜燃料電池領域，尤其涉及一種燃料電池堆裝配裝置及裝配方法。

背景技術

單個質子交換膜燃料電池輸出功率電壓較低，因此燃料電池在應用時將若干個單電池進行串聯對外輸出做功，燃料電池堆的裝配影響燃料電池對外輸出。燃料電池堆的裝配效率及質量直接影響了燃料電池的對外輸出。常規方法采用壓力機構對電池堆進行施壓，利用定位桿等裝置進行定位，然后用螺桿鎖緊，效率低下，裝配精度難以保證。

專利CN104835978A提出了一種質子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統。該裝配系統，可實現燃料電池電堆的連續性、自動化裝配和在線密封檢測。但是，該系統由于采用連續自動化操作，在石墨板等脆性單電池的裝配中，不可避免由于單電池材料一致性及單電池加工一致性的特點，而壓壞電池，降低了裝配的可靠性。

專利CN200969374Y提出了一種用于裝配燃料電池堆的壓緊設備。該裝置在工作時，壓力可調壓緊裝置推動第二模板以及墊塊和燃料電池堆一起向第一模板方向運動，將燃料電池電堆的兩端板壓緊。該機構不能實現電池的快速加緊及松開，降低了電池裝配效率；其次，該裝置沒有設置輔助的定位機構，當所裝電池數目較多時，難以有效限制電堆橫向偏移。

專利CN201110065618，涉及一種燃料電池電堆組裝的裝置和方法，該裝置首先通過壓力可調壓裝置對電堆進行預壓緊，然后利用擰螺栓裝置對電堆進行擰緊。該實用新型優點是自動化程度高、組裝力和速度控制精確，操作簡單。但是，該裝置及方法同樣不能實現電池的快速加緊及松開，沒有限制電堆的橫向偏移；其次，該裝置不含有定位桿等定位裝置的取出機構，需在電堆螺桿鎖緊并取出設備后，單獨取出，這易造成電堆二次傷害。

專利CN201966281U提出了一種質子交換膜燃料電池堆的裝配和測試一體裝置，該裝置包括設有板式臺面的工作臺、設在臺面的后端壓力可調壓緊裝置、定位導桿，燃料電池堆裝在臺面的前端，該裝置使得電池堆斷面受力均勻。但是，該機構如以上專利所述，該裝置也不能實現電池的快速加緊及松開，降低了裝配效率

由以上專利可知，現有燃料電池堆裝配裝置存在裝配效率不高，裝配通用性差，裝配可靠性不高的問題。

發明內容

針對背景技術中的問題，本發明的目的在于提供一種燃料電池堆裝配裝置及裝配方法，可對不同型號燃料電池進行裝夾，同時可快速完成加緊和松脫。同時，該裝置可移動，能對電池方便的進轉移。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種燃料電池堆裝配裝置，所述裝置主要包括導軌固定座板（1）、定位桿（3）、滑動座板（4）、一次壓緊機構、二次壓緊機構、滑塊（6）、導軌架（9）、導軌面（13）、電堆端板壓塊，其特征在于：

所述導軌固定座板（1）固定于導軌架（9）的一端，根據所裝電堆形狀，導軌固定座板（1）與電堆端面間加入電堆端板壓塊，對電池裝配中電堆的一個端面進行壓緊；

所述導軌面（13）為導軌架（9）的表面，電池裝配中與電堆的一個端面接觸，限制電堆三個自由度，同時對電池進行面定位；

根據所裝電堆形狀，所述滑動座板（4）與電堆端面間加入電堆端板壓塊，對電池裝配中電堆的另一個端面進行壓緊；

所述滑動座板（4）與二次壓緊機構連接；

所述定位桿（3）與滑動座板（4）連接，對電堆進行定位；

所述一次壓緊機構和二次壓緊機構通過滑塊（6）相連接；

所述滑塊（6）沿著導軌面（13）滑動。

進一步地，所述一次壓緊機構為曲柄滑塊機構，對電堆進行首次加壓，包括連桿（7）和手輪（8）；

所述連桿的一端和手輪的一端相連接，連桿通過手輪來控制。

進一步地，所述二次壓緊機構為液壓或氣壓機構，對電池堆進行二次精確加壓。

進一步地，所述二次壓緊機構為液壓機構，包括液壓缸（5）；

所述液壓缸上連接有壓力顯示表，實時顯示施加于被裝電堆上的壓力。

進一步地，所述一次壓緊機構和二次壓緊機構均含有自鎖機構，保證電池堆壓緊后不松動。

進一步地，所述導軌面（13）上設有刻度，對所裝電堆進行測量。

進一步地，所述導軌固定座板（1）和導軌架（9）的連接設計為可分離式，隨著電堆端板厚度的不同，可以實現調節，其連接則用螺栓緊固件。

進一步地，所述滑動座板（4）上開有通槽，該通槽根據所裝電堆形狀，配合使用電堆端板壓塊，對電池裝配中電堆的另一個端面進行夾緊。