[發明專利]一種用于燃料電池模塊的組合密封結構

有效

• 申請號: 202110762253.2
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113675426B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 王有道;劉雪婷;趙小平;李光偉
• 申請（專利權）人: 新源動力股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0276
• 分類號: H01M8/0276;H01M8/0271
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 王思宇;李洪福

本發明提供了一種用于燃料電池模塊的組合密封結構，包括燃料電池端板、封裝箱體、和歧管；所述燃料電池端板位于所述封裝箱體內；還包括轉接板，所述轉接板嵌入所述封裝箱體，且一側端面固定安裝于所述燃料電池端板，所述燃料電池端板和所述轉接板之間設置介質密封圈Ⅰ；所述轉接板側面設置有缺口，所述缺口與所述封裝箱體的倒角面之間形成密封槽，所述密封槽內安裝有IP防護密封O圈；所述轉接板另一側端面與所述歧管固定連接，所述轉接板和所述歧管之間設置介質密封圈Ⅱ。本發明的技術方案解決了目前燃料電池歧管要同時滿足管接口方向、IP防護、介質密封等條件的問題。

技術領域

本發明涉及燃料電池密封結構領域，具體而言，尤其涉及一種用于燃料電池模塊的組合密封結構。

背景技術

燃料電池模塊是依靠其內部電堆，使用氫氣或其他燃料氣體與空氣作為反應氣體，通過電化學作用生成電能對負載供電，同時整個供電過程還需要冷卻液循環供給。模塊一般由模塊殼體、電堆主體、分配歧管、巡檢控制器等其他附件構成。其中燃料氣體、空氣和冷卻液三種介質通過分配歧管進入電堆內部進行電化學反應，這個過程涉及到歧管與箱體介質密封、箱體內部自身密封以及防漏電三個方面，尤其當模塊應用到汽車上，大多數顧客要求箱體防水防塵安全等級達到IP67?？紤]到模塊本身工況溫度、車載振動沖擊和使用壽命期限等因素，模塊不但要滿足結構強度需求，更要在介質密封和電安全方面符合車載應用。

現有技術中，通常依靠歧管與模塊外殼之間密封保證IP67防護等級要求、歧管與電堆端板之間密封完成電堆內部流體介質密封。對于圓口介質通道的電堆，完全可以采用徑向和軸向組合的方式滿足燃料電池封裝密封要求。而對于非圓口介質通道的電堆，無法使用軸向密封設計，歧管只能依靠與電堆的固定來實現其與外殼、電堆的兩組徑向密封匹配。這種結構存在以下幾個問題：歧管與外殼之間密封無任何固定連接；密封配合面多，且均平行，導致加工精度及成本過高；歧管外形限制密封固定點分布，容易發生泄漏。

通常，對于燃料電池封裝IP67密封以及電堆內部密封采用圓口直管的形式，例如專利CN109707925A公開的一種用于管道連接的接頭及燃料電池，會引出三個問題：1.車用燃料電池金屬雙極板往往為矩形，其介質三腔體截面大多為多邊形的組合，這就要有介質腔體截面由多邊形轉成圓形；2.管接頭方向只能為直管，因為如果為彎管，并不能確定最終彎管固定緊固后的方向，這樣會限制燃料電池實際在車內布局結構，尤其限制其在布局空間小的乘用車上使用；3.圓管緊固方式會增加加工成本或批量生產困難，如果采用軸向密封那么機加加工精度要求較高，如果采用密封螺紋的形式，則會因纏膠帶、涂抹膠水的工藝要求，導致在大批量生產過程中，人工無法被替代。

發明內容

針對現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種用于燃料電池模塊的組合密封結構。本發明采用標準件O圈+三角密封槽和異形膠線+徑向密封槽的組合結構，其中O圈+三角密封槽保證IP67安全防護，異形膠線+徑向密封槽保證燃料電池介質交換密封。

本發明采用的技術手段如下：

一種用于燃料電池模塊的組合密封結構，包括燃料電池端板、封裝箱體、和歧管；所述燃料電池端板位于所述封裝箱體內；還包括轉接板，所述轉接板嵌入所述封裝箱體，且一側端面固定安裝于所述燃料電池端板，所述燃料電池端板和所述轉接板之間設置介質密封圈Ⅰ；

所述轉接板側面設置有缺口，所述缺口與所述封裝箱體的倒角面之間形成密封槽，所述密封槽內安裝有IP防護密封O圈；

所述轉接板另一側端面與所述歧管固定連接，所述轉接板和所述歧管之間設置介質密封圈Ⅱ。

進一步地，所述燃料電池端板設置有用于安裝所述介質密封圈Ⅰ的密封槽Ⅰ。

進一步地，所述轉接板通過轉接板固定螺釘固定安裝于所述燃料電池端板1。

進一步地，所述歧管通過歧管固定螺釘固定安裝于所述轉接板。