[实用新型]一种燃料电池电堆压装装置

说明书

本实用新型公开了一种燃料电池电堆压装装置。该装置，包括压装台、电堆夹具、压板、压力检测机构和驱动机构；电堆夹具放置在压装台上，电堆叠放在电堆夹具内，压板设置在电堆夹具的正上方，压板上设有贯穿其的注气孔，驱动机构包括两个驱动件，两个驱动件分别位于压板的两端的上方，两个驱动件的驱动端分别与压板的两端传动连接，以驱动压板相对电堆上下运动，压力检测机构用于检测压板施加在电堆上的压力。本实用新型的两个驱动件分别位于压板的两端的上方，释放电堆上面空间，方便螺栓紧固，同时压装集成压装力检测和气密性检测，使得压装锁紧高效方便。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池电堆压装装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池是由多个单电池串联层叠而成，通过内定位螺杆或者卡条紧固。组成燃料电池电堆。电堆工作时，氢气和氧气分别由进口进入，经过电堆主通道分配至各单电池双极板，双极板导流均匀分配给电极，通过扩散层与催化剂接触而发生电化学反应。叠合时必须保证各个极板相互压紧防止漏气，并确保各个极板的气体主通道对正，以便氢气和氧气能够顺利到达燃料电池的每一节单电池。燃料电池的装堆质量与电池产品的性能息息相关，每一个单电池在组装时候如果没有良好的定位装置，组装时存在错位，都将导致燃料电池电堆受力不均，将影响电堆的密封性能.接触性能.传质性能，最终影响电池的输出特性。

现在一般是通过人工或者半自动化对电堆进行装配，但是电堆的装配良品率与返修率一直是一个严重的问题。此装置可以很好解决对位不齐而产生的质量问题。在安装台上通过人工堆叠放好下端板、双极板、膜电极、上端板等部件，借助自由定位装置保证各物料在层叠时候的对齐。然后再进行气密检测与锁紧。若是堆叠过程中，双极板与膜电极对位不整齐，压装过程中会漏气，从而最终导致堆叠无效而返工，且双极板与膜电极会出现损坏的可能性。而整个堆叠过程中，因为堆叠数量过多，再加上加工尺寸的本身误差，又可能会出来一个累积误差，出现偏移错位。锁紧后使得电堆内部各处受力不均匀程度累积增加。当电堆内部有些区域接触压力过大，容易使双极板变形，其所制得的质子交换膜燃料电池也因此而失效损坏；当电堆内部有些区域接触压力过小，双极板等部件之间会存在间隙，且燃料电池密封不牢固，从而引起氢气氧气互窜，另外膜电极与双极板的接触电阻也会因此急剧增加，电池内部电阻变大，最终影响整个燃料电池的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种提高装堆精度、装堆质量以及良品率的燃料电池电堆压装装置。

本实用新型的一种燃料电池电堆压装装置，包括压装台、电堆夹具、压板、压力检测机构和驱动机构；所述电堆夹具放置在所述压装台上，电堆叠放在所述电堆夹具内，所述压板设置在所述电堆夹具的正上方，所述压板上设有注气孔，所述驱动机构包括两个驱动件，两个所述驱动件分别位于所述压板的两端的上方，两个所述驱动件的驱动端分别与所述压板的两端传动连接，以驱动所述压板相对所述电堆上下运动，所述压力检测机构用于检测所述压板施加在所述电堆上的压力。

进一步的，所述驱动机构包括支撑架和安装板，所述支撑架竖直设置在所述压装台上，所述安装板设置在所述支撑架的顶端，所述安装板的中部设有贯穿其的操作孔，两个所述驱动件设置在所述安装板上，且位于所述操作孔的两侧，所述驱动件的驱动端穿过所述安装板与所述压板固定连接。

进一步的，两个所述驱动件均包括电缸，所述电缸的驱动端与所述压板固定连接。

进一步的，所述压装装置还包括两个光栅尺位移传感器，两个所述光栅尺位移传感器分别竖直设置在所述压装台上，且分别位于所述压板的两端设置，用以检测所述压板两端的上下移动位移。

进一步的，两个所述光栅尺位移传感器的光栅尺均一端固定在所述压装台上，另一端固定在所述安装板上。

进一步的，所述压力检测机构包括两个压力传感器，所述压力传感器设置在所述电缸的驱动端与所述压板之间，且与所述电缸的驱动端和压板均连接固定。