一種用于燃料電池的組裝裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電池技術領域，尤其涉及一種用于燃料電池的組裝裝置。
【背景技術】
[0002]燃料電池是通過電催化反應將氧化劑和還原劑的化學能直接轉換成電能的裝置，是一種高效、安全、清潔、靈活的新型發電技術。其中的質子交換膜燃料電池因其具有效率高、能量密度大、反應溫度低、無噪音、無污染等顯著優點而在地面發電站、電動車和便攜式電源等方面具有廣泛的應用前景。燃料電池內部主要由質子交換膜、電化學反應催化劑、擴散層和雙極板組成。當燃料電池工作時，其內部發生下述反應過程:反應氣體在擴散層內擴散，當反應氣體到達催化層時，在催化層內被催化劑吸附并發生電催化反應；陽極反應生成的質子通過質子交換膜內傳遞到陰極側，同氧分子反應結合成水，電子經外電路到達陰極，同時放出熱量。電極反應為:
[0003]陽極(負極):H2— 2H++2e
[0004]陰極(正極):l/202+2H++2e— H20
[0005]電池反應:Η2+1/202— H20
[0006]一般質子交換膜燃料電池堆由石墨板(12)、膜電極、前后端板(11)、電極板組成，石墨板(12)表面涂有密封膠來實現密封，在電堆初次安裝時，將所有的零件疊放在一起，然后利用裝置施加一定壓力，讓膜電極表面的擴散層被壓縮，從而使石墨板(12)流道更靠近膜電極的催化層，以提高化學反應性能。
[0007]在電堆初次壓緊的時候，一般不會直接將電堆壓縮到膜電極擴散層的最佳厚度，因為石墨板(12)表面的密封膠有一定彈性極限。
[0008]在電堆第一次壓緊后，需要進行活化，活化時電堆溫度在60?65°C，活化完畢后等待電堆溫度降至25?30°C，此時，石墨板(12)表面密封膠軟化，再次緊固電堆到膜電極擴散層的最佳厚度。
[0009]所以一般質子交換膜燃料電池堆有2次緊固，批量生產燃料電池時，都會為燃料電池安裝和緊固加工專用的設備，但是在數量少，或者處于研發階段時，生產專用的設備成本較高，當電堆結構需要變更時，往往設備也需要調整，再次增加了成本。
[0010]專利號:200580023038.X所述設備構造復雜，適合批量化生產的產品所使用，不適合研發型的產品，由于研發型產品有很多不確定性，經常需要變更產品結構設計，所以需要一種低成本，使用簡便的電堆緊固方式。
【實用新型內容】
[0011]本實用新型的目的在于提供一種操作簡便靈活，成本低且便于電堆主體的緊固的組裝裝置。
[0012]為達此目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0013]一種用于燃料電池的組裝裝置，包括便于該燃料電池的電堆主體進行電堆活化處理的第一夾具、便于將活化處理后的電堆主體進行壓縮的第二夾具、以及用于壓縮后的電堆主體緊固的第三夾具，所述第二夾具上設置有便于第一夾具和第三夾具拆卸的通道；
[0014]當所述第二夾具與所述電堆主體相配后，所述第一夾具從所述通道內拆出；
[0015]當所述第三夾具與所述電堆主體相配后，所述第二夾具從所述通道內拆出。
[0016]其中，所述電堆主體由后端板、石墨板、膜電極組合體以及前端板依次疊加組合而成，所述后端板和石墨板之間設置有正電極，所述前端板與所述膜電極組合體之間設置有負電極。
[0017]其中，所述第一夾具包括分別與所述后端板和所述前端板上的固定槽相配合的后卡箍和前卡箍，所述后卡箍和前卡箍分別呈C形設置且兩端緊固。
[0018]其中，所述第二夾具包括分別夾設在所述電堆主體兩側的后夾板和前夾板，以及用于所述后夾板和前夾板上下兩端分別鎖緊的螺栓和螺母。
[0019]其中，所述后夾板和前夾板上分別貫穿設置有所述通道，所述通道設置為長槽。
[0020]其中，所述第三夾具包括用于穿過所述長槽與所述后端板和所述前端板上的固定槽相配合的四邊形卡箍，所述四邊形卡箍的一側壁上開設有端口，所述端口的兩側壁通過螺絲緊固。
[0021]本實用新型的有益效果:本實用新型包括便于該燃料電池的電堆主體進行電堆活化處理的第一夾具、便于將活化處理后的電堆主體進行壓縮的第二夾具、以及用于壓縮后的電堆主體緊固的第三夾具，所述第二夾具上設置有便于第一夾具和第三夾具拆卸的通道；當所述第二夾具與所述電堆主體相配后，所述第一夾具從所述通道內拆出；當所述第三夾具與所述電堆主體相配后，所述第二夾具從所述通道內拆出。本實用新型操作簡便靈活，成本低且便于電堆主體的緊固。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型電堆主體與第一夾具的裝配分解圖。
[0023]圖2是圖1中電堆主體與第一夾具的裝配圖。
[0024]圖3是圖2中的電堆主體與第二夾具的裝配分解圖。
[0025]圖4是圖3中第一夾具拆除時的裝配分解圖。
[0026]圖5是第三夾具與圖4中的電堆主體的裝配分解圖。
[0027]圖6是第三夾具與圖5中的電堆主體的裝配圖。
[0028]圖7是圖6中第二夾具拆除后的裝配圖。
[0029]圖中:1.電堆主體、11.后端板、12.石墨板、13.膜電極組合體、14.前端板、15.正電極、16.負電極、17.固定槽、2.第一夾具、21.后卡箍、22.前卡箍、3.第二夾具、31.后夾板、32.前夾板、33.螺栓、34.螺母、35.長槽、4.第三夾具。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0031]如圖1至圖7所示，一種用于燃料電池的組裝裝置，包括便于該燃料電池的電堆主體I進行電堆活化處理的第一夾具2、便于將活化處理后的電堆主體I進行壓縮的第二夾具
3、以及用于壓縮后的電堆主體I緊固的第三夾具4，所述第二夾具3上設置有便于第一夾具2和第三夾具4拆卸的通道；當所述第二夾具3與所述電堆主體I相配后，所述第一夾具2從所述通道內拆出；當所述第三夾具4與所述電堆主體I相配后，所述第二夾具3從所述通道內拆出。
[0032]優選的，所述電堆主體I由后端板11、石墨板12、膜電極組合體13以及前端板14依次疊加組合而成，所述后端板11和石墨板12之間設置有正電極15，所述前端板14與所述膜電極組合體13之間設置有負電極16。
[0033]進一步優選的，所述第一夾具2包括分別與所述后端板11和所述前端板14上的固定槽17相配合的后卡箍21和前卡箍22，所述后卡箍21和前卡箍22分別呈C形設置且兩端緊固。
[0034]進一步優選的，所述第二夾具3包括分別夾設在所述電堆主體I兩側的后夾板31和前夾板32，以及用于所述后夾板31和前夾板32上下兩端分別鎖緊的螺栓33和螺母34，且所述后夾板31和前夾板32上分別貫穿設置有所述通道，所述通道設置為長槽35。此結構設計，便于第一夾具2方便的通過長槽35拆卸。
[0035]進一步優選的，所述第三夾具4包括用于穿過所述長槽35與所述后端板11和所述前端板14上的固定槽17相配合的四邊形卡箍，所述四邊形卡箍的一側壁上開設有端口，所述端口的兩側壁通過螺絲緊固。
[0036]以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于燃料電池的組裝裝置，其特征在于:包括便于該燃料電池的電堆主體(I)進行電堆活化處理的第一夾具(2)、便于將活化處理后的電堆主體(I)進行壓縮的第二夾具(3)、以及用于壓縮后的電堆主體(I)緊固的第三夾具(4)，所述第二夾具(3)上設置有便于第一夾具(2)和第三夾具(4)拆卸的通道； 當所述第二夾具(3)與所述電堆主體(I)相配后，所述第一夾具(2)從所述通道內拆出； 當所述第三夾具(4)與所述電堆主體(I)相配后，所述第二夾具(3)從所述通道內拆出。2.根據權利要求1所述的一種用于燃料電池的組裝裝置，其特征在于:所述電堆主體(1)由后端板(11)、石墨板(12)、膜電極組合體(13)以及前端板(14)依次疊加組合而成，所述后端板(11)和石墨板(12)之間設置有正電極(15)，所述前端板(14)與所述膜電極組合體(13)之間設置有負電極(16) ο3.根據權利要求2所述的一種用于燃料電池的組裝裝置，其特征在于:所述第一夾具(2)包括分別與所述后端板(11)和所述前端板(14)上的固定槽(17)相配合的后卡箍(21)和前卡箍(22)，所述后卡箍(21)和前卡箍(22)分別呈C形設置且兩端緊固。4.根據權利要求3所述的一種用于燃料電池的組裝裝置，其特征在于:所述第二夾具(3)包括分別夾設在所述電堆主體(I)兩側的后夾板(31)和前夾板(32)，以及用于所述后夾板(31)和前夾板(32)上下兩端分別鎖緊的螺栓(33)和螺母(34)。5.根據權利要求4所述的一種用于燃料電池的組裝裝置，其特征在于:所述后夾板(31)和前夾板(32)上分別貫穿設置有所述通道，所述通道設置為長槽(35)。6.根據權利要求5所述的一種用于燃料電池的組裝裝置，其特征在于:所述第三夾具(4)包括用于穿過所述長槽(35)與所述后端板(11)和所述前端板(14)上的固定槽(17)相配合的四邊形卡箍，所述四邊形卡箍的一側壁上開設有端口，所述端口的兩側壁通過螺絲緊固。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于燃料電池的組裝裝置，包括便于該燃料電池的電堆主體進行電堆活化處理的第一夾具、便于將活化處理后的電堆主體進行壓縮的第二夾具、以及用于壓縮后的電堆主體緊固的第三夾具，所述第二夾具上設置有便于第一夾具和第三夾具拆卸的通道；當所述第二夾具與所述電堆主體相配后，所述第一夾具從所述通道內拆出；當所述第三夾具與所述電堆主體相配后，所述第二夾具從所述通道內拆出。本實用新型操作簡便靈活，成本低且便于電堆主體的緊固。
【IPC分類】H01M8/24
【公開號】CN204668404
【申請號】CN201520347145
【發明人】顧榮鑫, 靳宏建, 陶少龍, 張超, 楊鳳銀, 管俊生
【申請人】昆山弗爾賽能源有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月26日