[發(fā)明專利]燃料電池電堆的固定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011379660.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112510238B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊坤;張欣禹;馬帥;張瀧;黨士佳;李莉;索紅亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京英博新能源有限公司;南京氫創(chuàng)能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/2404
• 分類號: H01M8/2404;H01M8/2475;H01M8/248
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 祁靜

本發(fā)明提供了一種燃料電池電堆的固定方法，屬于燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，包括預(yù)先在電堆端板上設(shè)置呈放射狀分布的壓緊槽；將電堆端板與單電池按照預(yù)設(shè)順序整齊層疊，多個單電池構(gòu)成電池堆體；利用壓力機(jī)將層疊的電堆端板與單電池壓緊；采用纏繞絲沿壓緊槽纏繞，將電堆端板與單電池緊固在一起；將纏繞絲的首端和末端纏繞在緊固棒上，并利用緊固棒扭緊，使纏繞絲的預(yù)緊力達(dá)到預(yù)設(shè)值；使緊固棒與纏繞絲平行，將緊固棒的兩端固定在纏繞絲上。本發(fā)明利用纏繞絲纏繞緊固的方式，燃料電池能夠?qū)崿F(xiàn)自平衡受力，有效解決利用螺栓固定所產(chǎn)生的內(nèi)部受力不均勻的情況，減少泄漏發(fā)生，提高燃料電池的性能與使用壽命，降低燃料電池的重量和制作成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種燃料電池電堆的固定方法。

背景技術(shù)

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)電堆，是一種以含氫燃料與空氣作用產(chǎn)生電力與熱力的燃料電池，用一定數(shù)量的單電池串聯(lián)而成，而每個單電池是由雙極板和膜電極(MEA)組成，膜電極是燃料電池的反應(yīng)場所，雙極板是反應(yīng)流體通道，為了讓燃料電池的反應(yīng)穩(wěn)定和高效，在串聯(lián)每個單電池時需要在膜電極和雙極板之間增加密封墊，并依靠壓力完成密封，燃料電池密封性能的好壞直接影響了燃料電池的性能和壽命。

目前燃料電池主要的固定方式是依靠螺桿的緊固完成電堆組裝，這種固定方式存在如下缺陷和不足：

(1)通過螺桿緊固的方式組裝，電池內(nèi)部受力不均，邊緣受力明顯大于中間受力，導(dǎo)致電池內(nèi)部接觸不良，容易泄露，影響電池的使用性能。

(2)通過螺桿緊固的方式組裝，電池端板材料要求較高，厚度較大，增加電池重量和體積。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池電堆的固定方法，旨在解決螺栓緊固的方式電池受力不均，導(dǎo)致電池內(nèi)部接觸不良，影響電池性能的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種燃料電池電堆的固定方法，所述固定方法包括如下步驟：

預(yù)先在電堆端板上設(shè)置呈放射狀分布的壓緊槽；

將電堆端板與單電池按照預(yù)設(shè)順序整齊層疊，多個所述單電池構(gòu)成電池堆體；

利用壓力機(jī)將層疊的所述電堆端板與所述單電池壓緊；

采用纏繞絲沿所述壓緊槽纏繞，將所述電堆端板與所述單電池緊固在一起；

將所述纏繞絲的首端和末端纏繞在緊固棒上，并利用所述緊固棒扭緊，使所述纏繞絲的預(yù)緊力達(dá)到預(yù)設(shè)值；

使所述緊固棒與所述纏繞絲平行，將所述緊固棒的兩端固定在所述纏繞絲上。

作為本申請另一實(shí)施例，所述采用纏繞絲沿所述壓緊槽纏繞，將所述電堆端板與所述單電池緊固在一起，包括：

所述纏繞絲按照同一個順序纏繞多圈，每纏繞一圈，至纏繞絲的首端與纏繞端相遇時，利用所述緊固棒進(jìn)行扭緊預(yù)緊，直至預(yù)緊力達(dá)到所述預(yù)設(shè)值。

作為本申請另一實(shí)施例，所述將所述纏繞絲的首端和末端纏繞在緊固棒上，并利用所述緊固棒扭緊，使所述纏繞絲的預(yù)緊力達(dá)到預(yù)設(shè)值，包括：

所述纏繞絲的首端沿一個方向纏繞在所述緊固棒上，所述纏繞絲的末端相向纏繞在所述緊固棒上，使所述纏繞絲的首端和所述纏繞絲的末端形成交叉。

作為本申請另一實(shí)施例，所述使所述緊固棒與所述纏繞絲平行，將所述緊固棒的兩端固定在所述纏繞絲上，包括：

所述纏繞絲的首端和末端均預(yù)留綁扎段，所述綁扎段、所述緊固棒與所述纏繞絲同時固定在一起。

作為本申請另一實(shí)施例，所述纏繞絲為超強(qiáng)抗拉碳纖維絲或抗拉芳綸絲。