[实用新型]电堆端板组件及质子交换膜燃料电池

说明书

本实用新型提供一种电堆端板组件及质子交换膜燃料电池，电堆端板组件包括：端板、压紧板、压缩弹簧和连接件；电堆的两端分别设置有端板，两个端板通过连接件固定连接，端板上远离电堆的一侧固定设置有压紧板，端板与压紧板之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧的第一端抵顶在端板上，压缩弹簧的第二端抵顶在压紧板上，通过将压缩弹簧置于端板外部，避免了电堆端板的中间向电堆外部凸起；压缩弹簧与端板的位置保持固定，压缩弹簧间接施加给电堆内部的压力保持恒定，增强了电堆内部接触应力的均匀性；压紧板和端板间距一定，压缩弹簧形变量保持恒定，增强了不同车载工况下电堆内部结构受力的一致性，提高了电堆的整体性能。

技术领域

本实用新型涉及质子交换膜燃料电池领域，尤其涉及一种电堆端板组件及质子交换膜燃料电池。

背景技术

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell)是一种燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单体电池是由将双极板与膜电极(催化剂、质子交换膜、碳纸/碳布)组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为传递氢离子的介质，只允许氢离子通过，而氢气失去的电子则从导线通过，工作时相当于一直流电源，阳极即电源负极，阴极即电源正极。

现有的质子交换膜燃料电池电堆由多个单体电池以串联方式层叠组合而成，将双极板与膜电极三合一组件交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成质子交换膜燃料电池电堆，叠合压紧时气体主通道对正，氢气和氧气能顺利通达每一单电池。电堆工作时，氢气和氧气分别由进口引入，经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。

但是，电堆螺栓封装方式中，紧固螺栓均匀地分布在端板周边上，施加的预紧力较大，电堆端板的中间易向电堆外部凸起，呈现中间高四周低的形态，导致电堆内部部件之间接触应力分布不均，电堆性能降低。

实用新型内容

本实用新型提供一种电堆端板组件及质子交换膜燃料电池，用以解决现有电堆螺栓封装方式中，紧固螺栓均匀地分布在端板周边上，施加的预紧力较大，电堆端板的中间易向电堆外部凸起，呈现中间高四周低的形态，导致电堆内部部件之间接触应力分布不均，电堆性能降低的问题。

本实用新型提供一种电堆端板组件，用于电堆的封装，包括：端板、压紧板、压缩弹簧和连接件；

所述电堆的两端分别设置有所述端板，两个所述端板通过所述连接件固定连接，所述端板上远离所述电堆的一侧固定设置有压紧板，所述端板与所述压紧板之间设置有所述压缩弹簧，所述压缩弹簧的第一端抵顶在所述端板上，所述压缩弹簧的第二端抵顶在所述压紧板上。

可选的，所述端板上朝向所述压紧板的一侧设置有第一限位盲孔，所述第一限位盲孔位于端板的中心；所述端板上设置有与所述连接件相配合的第一通孔，多个所述第一通孔以端板中心为中心呈阵列分布于所述端板上靠近顶点和边长中点的位置；所述端板上设置有与所述压紧板相配合的定位槽，多个所述定位槽以端板中心为中心呈阵列分布在所述端板上靠近边长中点的位置。

可选的，所述定位槽底部中心设置有所述第一通孔，所述定位槽的两端对称设置有螺纹盲孔。

可选的，所述压紧板包括压紧端板、连接板和定位板，所述压紧端板远离所述端板平行于所述端板，所述定位板固定连接在所述端板的所述定位槽中，所述连接板的两端分别与所述定位板及所述压紧端板固定连接。

可选的，所述压紧端板朝向所述端板一侧的中心设置有第二限位盲孔，所述定位板的中心设置有与所述第一通孔相对应的第二通孔，所述定位板的两端对称设置有与所述螺纹盲孔相对应的第三通孔，装配时，所述压紧板通过螺栓穿过所述第三通孔与所述螺纹盲孔的螺纹配合与所述端板固定连接。

可选的，所述连接板上沿所述连接板的长度方向设置有减重槽。