一種便于調整的燃料電池堆固定結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及燃料電池技術領域，具體涉及一種便于調整的燃料電池堆固定結構。
【背景技術】
[0002]質子交換膜燃料電池(PEMFC)技術是利用氫能最高效的手段。燃料電池是將氫氣的化學能直接轉化為電能的裝置，具有效率高、低噪音、零污染的優點，在當今的社會中扮演著越來越重要的角色。燃料電池通常需要將多個單體電池通過串聯的方式組裝成電堆。主要是由兩側端板、雙極板、膜電極使用裝堆壓機壓倒位后采用固定件來固定成型。其中固定件在長期使用過程中的可靠性決定一個電堆的使用壽命。傳統的固定件都是使用螺桿螺帽固定，在使用過程中的震動和熱脹冷縮易發生螺帽松動的現象，輕者增大燃料電池內阻，大幅度降低電堆性能，重者導致電堆報廢。
[0003]發明名稱為《一種燃料電池堆的緊固裝置》(公開號為CN201117729Y)公開了一種燃料電池堆的緊固裝置，包括中央集流板、后端板、兩組或兩組以上燃料電池堆，該兩組或兩組以上燃料電池堆分別設置在中央集流板兩側，所述的后端板通過螺桿夾緊固定燃料電池堆進行集成封裝設置，所述的中央集流板上與螺桿相對應的位置設有連接塊，該連接塊兩端設有與螺桿上螺紋匹配的內螺紋，所述的螺桿一端連接連接塊，另一端連接后端板，并用螺母固定，各組燃料電池堆分別通過數根螺桿連接后端板和中央集流板上的連接塊，螺桿恰好與燃料電池堆平面相貼，并夾緊固定各組燃料電池堆。該結構通過在中央集流板上設置連接塊配合螺桿連接后端板固定燃料電池堆，組合的燃料電池堆結構必須統一，當增加燃料電池時，相應的要增加連接塊的數量、同時要增加中央集流板和后端板的數量或者改變兩者的結構，總體上只能起到方便拆卸的作用，無法針對不同數量的燃料電池進行調節的同時不改變組成部件；簡單的螺桿、螺紋連接容易出現松脫現象，而松脫現象對于燃料電池堆的性能影響至關重要。
[0004]發明名稱為《一種新型燃料電池堆工裝夾具》(公開號為CN201699084U)公開了一種新型燃料電池堆工裝夾具，由框架、壓板、不銹鋼螺母組件、壓桿和調整片組成；框架的頂部設置有壓板，壓桿通過不銹鋼螺母組件與框架相固定，并設置在壓板兩邊，調整片設置在壓板下方；通過壓板、調整片及壓桿和螺母將安裝在框架中的電池堆和燃料電池加濕堆及采電板壓緊固定。該公開文件中電堆設于框架內，通過在電堆上端設置調整片和壓板并向壓板上施加壓力對電堆進行固定，不銹鋼螺母組件和壓桿用于調節框架直角柱之間(而不能調節電堆之間)的松緊，帶來的有益效果是裝卸方便、提高工裝速度和效率；雖然能實現對不同數量電堆的緊固，但是從壓板上方施加壓力、框架內的電堆容易出現受力不均，且不銹鋼螺母組件與壓桿的配合僅用于調節框架直角柱的松緊、無法避免電堆在使用過程中震動和熱脹冷縮產生的松動。
[0005]發明名稱為《燃料電池堆》(公開號為CN101867055A)公開了一種燃料電池，所述燃料電池堆層疊有多個所述燃料電池，并且在層疊方向兩端設有端板，架設在一對所述端板之間的連結構件；設置在所述端板的側面和所述連結構件上，用于沿緊固方向施加張力的保持機構，用于使所述端板的側面與所述連結構件相互固定的固定機構。該公開文件的保持機構設于端板的側面和連結構件的兩端，通過在連接構件和保持機構間設置間隔構件調整端板距離，整個結構不僅復雜、可調范圍小；且調節過程不便、固定處集中在兩側端板，無法保證電池堆層內燃料電池結構穩定。
[0006]發明名稱為《一種燃料電池電堆的固定裝置》(公開號為CN202454669U)公開了一種燃料電池電堆的固定裝置，包括固定帶和上壓板，固定帶構成為框架結構，固定帶頂部邊框可向下彎曲，頂部邊框中間設有鎖緊孔。固定帶左右側均向內折彎90度構成底部邊框，所述底部邊框前端部分向下彎折90度構成垂直固定板，所述左右兩側垂直固定板上設有固定孔。電堆上壓板表面設有凹槽，下壓板開有固定孔。固定帶左右側及底部邊框貼和垂直固定板分別貼合電堆、電堆下壓板，固定孔通過螺釘與下壓板擰緊固定。螺釘穿過固定帶上的鎖緊孔旋入上壓板表面凹槽的螺紋孔中，通過螺釘將固定帶進行向下調節；配合電堆實際高度，通過擰緊螺釘向下壓固定帶頂部邊框，充分利用固定帶頂部邊框的可調節彎曲度，使固定帶頂部邊框彎曲到滿足電堆實際高度所需程度，以達到對電堆自由調節緊固的作用。該公開文件的固定帶將電堆下端固定，通過在電堆上端施加壓力調節電堆緊固，結構復雜、調節不便且無法保證框架內的電堆在緊固過程中受力均勻，螺釘固定容易出現松脫、不能保證固定效果。
【發明內容】
[0007]發明目的:針對現有技術的不足，本發明提供一種便于調整的燃料電池堆固定結構，易于安裝，連接關系緊固、不易松脫；調整過程簡單方便，不需要專業技術人員即可做到隨時監控到電堆是否松脫，并可輕松緊固到標準值。
[0008]技術方案:本發明所述的便于調整的燃料電池堆固定結構，包括設于燃料電池堆層疊方向兩端的端板，兩端的端板通過若干組T型螺桿一、T型螺桿二、連接螺母、止付螺絲和限位塊固定連接；所述T型螺桿一的一端通過限位塊固定在一端的端板上、所述T型螺桿一的另一端與所述T型螺桿二的一端通過所述連接螺母連接、所述T型螺桿二的另一端通過限位塊固定在另一端的端板上，所述連接螺母通過所述止付螺絲緊固；所述T型螺桿一、T型螺桿二和連接螺母上均設有刻度指示標記，緊固后、連接螺母上的刻度指示標記與T型螺桿一、T型螺桿二的刻度指示標記對照讀數。
[0009]優選地，通過6組設置在端板側邊的T型螺桿一、T型螺桿二、連接螺母、止付螺絲和限位塊固定連接，6組平均設置在端板長邊兩側，間隔一定距離呈上、中、下排列，可以最大幅度保證連接關系的緊固、各處壓力的均勻；這樣設置之后，一是保證調節過程時燃料電池所受到的壓力均衡，二是在側邊調節，更加方便、精確。
[0010]所述連接螺母兩端分別設有與所述T型螺桿一及所述T型螺桿二配合的螺紋，所述T型螺桿一與所述T型螺桿二的螺紋為相互反螺紋結構。T型螺桿一和T型螺桿二與連接螺母采用正、反螺牙的連接方式，相對于傳統的單一螺桿式具有更緊固的效果、杜絕松脫現象。
[0011]所述T型螺桿一和所述T型螺桿二的螺紋處設有與所述止付螺絲配合的溝槽，設置溝槽之后，便于止付螺絲的鎖緊，將T型螺桿一、T型螺桿二和連接螺母之間的連接增加一道保險，避免松脫現象。
[0012]所述T型螺桿一和所述T型螺桿二的長度之和為燃料電池堆總厚度，所述T型螺桿一與所述T型螺桿二的長度比例為1: (4?I)。
[0013]所述連接螺母的長度最小為20mm、最大至燃料電池堆間距，寬度尺寸為7.8?14mm，壁厚尺寸為I?2mm。
[0014]所述T型螺桿一、T型螺桿二上設有燃料電池堆緊固程度上、下限的刻度指示標記。所述T型螺桿一、T型螺桿二、連接螺母緊固后，連接螺母桿上的刻度指示標記與T型螺桿刻度指示標記對照讀數，當T型螺桿一、T型螺桿二上的緊固下限標記露出連接螺母的范圍時，表示燃料電池堆緊固不到位或電堆松脫，應及時緊固。
[0015]所述T型螺桿一、T型螺桿二和連接螺母的材質相同，材質為不銹鋼或者經表面處理的碳鋼、鋁合金、鈦合金或塑鋼中的一種。
[0016]所述T型螺桿一和T型螺桿二