[發明專利]一種燃料電池短堆模組、燃料電池電堆以及電堆組裝方法

在審

• 申請號: 202011138857.1
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN114388862A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 張博特;簡振華;亓峰;何難
• 申請（專利權）人: 阜新德爾汽車部件股份有限公司
• 主分類號: H01M8/2465
• 分類號: H01M8/2465;H01M8/2475;H01M8/2404
• 代理公司: 深圳紫藤知識產權代理有限公司 44570
• 代理人: 官建紅

本申請涉及新能源技術領域，具體涉及一種燃料電池短堆模組、燃料電池電堆以及電堆組裝方法，燃料電池短堆模組包括短堆組件，短堆組件包括多個間隔堆疊的電極板以及膜電極，短堆組件具有電化學反應所需的反應物流通的多個流通通道；以及殼體，短堆組件安裝于殼體內部，殼體頂部設有第一對接部，底部設有與第一對接部配合的第二對接部，第一對接部具有導電結構以及連接通道，導電結構與短堆組件電性連接，連接通道與流通通道對接。本申請通過殼體安裝短堆組件，形成預先組裝的燃料電池短堆模組，然后再將燃料電池短堆模組進行疊加組裝導通電性連接以及流通通道，即可得到燃料電池電堆，提高了燃料電池電堆的組裝效率，保證電堆的一致性與穩定性。

技術領域

本申請涉及新能源技術領域，具體涉及一種燃料電池短堆模組、燃料電池電堆以及電堆組裝方法。

背景技術

目前，大型電堆組裝一般需要300-500片單電池，片數達到一定數量后，由于累計誤差，成堆工藝要求難度大幅提升，在量產化的過程中，要保證產品的一致性和穩定性難度較大，風險也較大，并且當電堆發生失效時，即使檢測出失效部位，要想更換單節電池難度較大，需要重新拆堆更換失效電池片，重新組堆，浪費人力時間的同時又極易造成其他未損壞部件的性能破壞。因此，如何解決目前電堆組裝效率低以及更換失效電池片易導致其他部件破壞的問題成為本領域技術人員努力的方向。

發明內容

本申請提供一種燃料電池短堆模組、燃料電池電堆以及電堆組裝方法，旨在解決目前電堆組裝效率低以及更換失效電池片易導致其他部件破壞的問題，本申請通過殼體安裝短堆組件，形成預先組裝的燃料電池短堆模組，然后再將燃料電池短堆模組進行疊加組裝導通電性連接以及流通通道，即可得到燃料電池電堆，顯著提高了燃料電池電堆的組裝效率，保證電堆的一致性與穩定性，同時在燃料電池電堆后期使用過程中，若某個燃料電池短堆模組出現故障問題，可方便、快捷地拆解并更換，避免了人力時間浪費以及其他未損壞部件性能破壞的情況。

第一方面，本申請提供一種燃料電池短堆模組，多個燃料電池短堆模組堆疊組成燃料電池電堆，燃料電池短堆模組包括：

短堆組件，短堆組件包括多個間隔堆疊的電極板以及膜電極，短堆組件具有電化學反應所需的反應物流通的多個流通通道；以及

殼體，短堆組件安裝于殼體內部，殼體頂部設有第一對接部，底部設有與第一對接部配合的第二對接部，第一對接部具有導電結構以及連接通道，導電結構與短堆組件電性連接，連接通道與流通通道對接；

在相鄰的燃料電池短堆模組堆疊時，下一層的燃料電池短堆模組的第一對接部與上一層的燃料電池短堆模組的第二對接部上下對接實現堆疊，并通過對接使得導電結構與上一層的短堆組件電性連接，以及使得連接通道與上一層的短堆組件的流通通道對接。

綜合本申請第一方面，在本申請第一種實施方式中，殼體包括：

第一殼體件；以及

第二殼體件，第一殼體件與第二殼體件通過連接件上下對接，將短堆組件壓裝于殼體內部。

綜合本申請第一方面，在本申請第二種實施方式中，第一殼體件與第二殼體件間具有對接縫隙。

綜合本申請第一方面，在本申請第三種實施方式中，連接件包括互相組合的第一組合件以及第二組合件，第一組合件設于第一殼體件上，第二組合件設于第二殼體件上，第一殼體件通過第一組合件與第二組合件之間的組合，與第二殼體件上下對接。

綜合本申請第一方面，在本申請第四種實施方式中，第一對接部為凸設于殼體表面的凸起部，第二對接部為貫穿殼體底部的通槽。

綜合本申請第一方面，在本申請第五種實施方式中，第一對接部設有通向短堆組件的導電安裝通槽，導電結構安裝于導電安裝通槽內并與短堆組件接觸。

綜合本申請第一方面，在本申請第六種實施方式中，短堆組件上表面以及下表面設有圍繞流通通道的密封圈。