[發明專利]燃料電池堆自動裝配檢漏裝置

有效

• 申請號: 201911152029.0
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110926717B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 陳濤;劉康杰;劉士華;謝屹;張城;陳宇軒
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01M3/06
• 分類號: G01M3/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 黃靖

發明公開了一種燃料電池堆自動裝配檢漏裝置，包括工作臺，所述工作臺包括上底板和下底板；定位組件，用于調整電堆組件堆放的位置；升降平臺組件，所述升降平臺組件可調節使其處于上底板上方不同的高度以適應不同規格的電堆；機械手組件，用于輸送電堆組件及電堆；壓緊組件，用于對電堆施加一定的預緊力；自動擰螺栓組件，用于自動對電堆施加具體的裝配力；保壓組件，用于維持一定的預緊力及均勻受力；絲杠滑塊組件，用于移動壓緊組件和所述自動擰螺栓組件的位置；水箱組件，用于放置電堆及檢測電堆的氣密性。本發明集燃料電池堆裝配、漏氣測試等工序于一體，且轉移方便，有利于縮短裝配時間，提高工作效率，降低生產成本。

技術領域

本發明涉及燃料電池堆技術領域，具體而言，涉及一種燃料電池堆自動裝配檢漏裝置。

背景技術

質子交換膜燃料電池(PEMFC)具有工作溫度低、啟動停機快、能量密度高等優點、在移動電源、車輛等設備方面具有很好的應用前景。

質子交換膜燃料電池有集流板，流場板，氣體擴散層(GDL)，催化層以及質子交換膜組成。由于單電池產生的電壓以及功率有限，為了滿足工作需求常常需要將多個單電池串聯起來構成燃料電池堆。

PEMFC電堆各組件之間需要通過從外部施加壓力進行組裝,由于氣體擴散層(GasDiffusion Layer,GDL)為多孔結構且彈性模量相對較小,施加壓力時,若裝配壓力過大,會造成GDL的過度變形甚至是不可逆的破壞,導致氣體傳輸通道減小,傳質阻力增加,同時也可能會損壞燃料電池部件,縮短使用壽命；相反,若裝配壓力過小,會因為雙極板與GDL之間接觸不良,導致接觸電阻增大,使燃料電池的工作效率降低,且不能保證氣體的密封性,燃料氣體存在泄漏的危險。

其次，現有的電堆裝配技術大多采用人工手動擰緊的方式，難以保證受力的均勻性。

實際裝配過程中很難將電堆一次性裝配到位，若出現漏氣、性能不達標等問題，往往需要再次裝配，需要大量的重復勞動，效率低下，浪費人力物力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種燃料電池自動裝配檢漏的裝置，其定位組件可適用于規格不同的燃料電池，從而避免人工進行操作，解決了傳統裝配和檢測燃料電池堆效率低下的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案，包括：

定位組件，所述定位組件設置在所述工作臺上，用于調整電堆組件堆放的位置；

升降平臺組件，所述升降平臺組件設置在所述上底板上方可調節使其處于上底板上方不同的高度以適應不同規格的電堆；

機械手組件，所述機械手組件安裝在所述升降平臺組件下方與所述升降平臺組件滑動連接，用于輸送電堆組件及電堆；

壓緊組件，所述壓緊組件與所述機械手組件固定連接，用于對電堆施加一定的預緊力；

自動擰螺栓組件，所述自動擰螺栓組件滑動連接于升降工作臺，用于自動對電堆施加具體的裝配力；

保壓組件，所述保壓組件設置在所述工作臺上，用于維持一定的預緊力及均勻受力；

絲杠滑塊組件，所述絲杠滑塊組件設置在所述升降平臺組件上，所述機械手組件和所述自動擰螺栓組件通過所述絲杠滑塊組件滑動連接在所述升降平臺組件上，用于移動壓緊組件和所述自動擰螺栓組件的位置；

水箱組件，所述水箱組件固定于所述下底板上，用于放置電堆及檢測電堆的氣密性。

進一步，所述下底板上設有呈矩形分布的基座，所述上底板的四個角分別固定連接在所述基座上，所述上底板中心設有定位凸臺，用于確定電堆的中心位置，所述定位凸臺的前側和左側設有“凸”形導槽，后側和右側設有“凹”形導軌，所述“凸”形導槽和所述“凹”形導軌之間設有螺桿滑槽。