一种燃料电池电堆端板论文和设计-郭永生

全文摘要

本实用新型公开了一种燃料电池电堆端板，包括上端盖、导水口、导氢口、加强筋、第一密封球座、导氧口、第二密封球座、第三密封球座、紧固螺母、连接杆、第一矩形孔、第一垫板、固定套筒、下端盖、矩形口、第二垫板和第二矩形孔；本实用新型通过对应设置有七对不锈钢材质的连接杆，来将上端盖和下端盖相连接，且上端盖和下端盖的不相邻一侧均设置有加强筋，上端盖和下端盖的相邻一侧分别通过螺钉固定有第二垫板和第一垫板，使得燃料电池电堆端板的一体性更强，整体结构刚度得到了显著提升，并通过嵌入有固定套筒和其它螺栓、螺钉的连接方式，使得燃料电池电堆端板中的部件在发生损坏或其它情况时，更易于检修及更换。

主设计要求

1.一种燃料电池电堆端板，包括上端盖(1)、导水口(2)、导氢口(3)、加强筋(4)、第一密封球座(5)、导氧口(6)、第二密封球座(7)、第三密封球座(8)、紧固螺母(9)、连接杆(10)、第一矩形孔(11)、第一垫板(12)、固定套筒(13)、下端盖(14)、矩形口(15)、第二垫板(16)和第二矩形孔(17)，其特征在于，所述上端盖(1)和下端盖(14)上均匀开设有四个第二矩形孔(17)，所述上端盖(1)和下端盖(14)的两外端均匀嵌入有固定套筒(13)，所述连接杆(10)依次穿过上端盖(1)和下端盖(14)上对应位置处的固定套筒(13)，且连接杆(10)的两端均旋接固定有紧固螺母(9)，所述上端盖(1)和下端盖(14)的不相邻一侧均设置有加强筋(4)，所述上端盖(1)和下端盖(14)的相邻一侧分别通过螺钉固定有第二垫板(16)和第一垫板(12)，且第二垫板(16)和第一垫板(12)上均匀开设有四个第一矩形孔(11)和两个矩形口(15)，所述第一矩形孔(11)与第二矩形孔(17)为一一对应，所述上端盖(1)与第二垫板(16)相对的一侧分别对应设置有第一密封球座(5)、第二密封球座(7)和第三密封球座(8)，所述第一密封球座(5)的外部开设有导氢口(3)，所述第二密封球座(7)的外部开设有导氧口(6)，所述第三密封球座(8)的外部开设有导水口(2)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆端板，其特征在于，所述连接杆(10)的数量共有十四根，且为对应布置，所述连接杆(10)为一种不锈钢材质的构件。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆端板，其特征在于，所述上端盖(1)与第一密封球座(5)、第二密封球座(7)和第三密封球座(8)的接触处均设置有密封圈，且上端盖(1)与第一密封球座(5)、第二密封球座(7)和第三密封球座(8)之间均通过螺钉固定。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆端板，其特征在于，所述第一密封球座(5)、第二密封球座(7)和第三密封球座(8)的数量均为两个，且两个第二密封球座(7)与两个矩形口(15)相对应，且两个第一密封球座(5)和两个第三密封球座(8)分别与斜对角上的两个第一矩形孔(11)相对应。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体为一种燃料电池电堆端板。

背景技术

燃料电池是一种能量转化装置，它对环境无任何污染，在工作过程中，只会产生水和热。且燃料电池的发电效率可达85％以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，它是直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能的中间变换来消耗能量，现广泛应用于航空航天、汽车和发电等领域。

但在现有的燃料电池电堆端板中，存在易发生形变、整体刚度低的问题。在长期的使用过程中，时常会因受力不均或外力难以持续传递分散而易导致燃料电池电堆端板发生变形，进而影响密封及固定效果；且大多数燃料电池电堆端板的拆分性较弱，整体框架在焊接成型时，太过于死板以致于不易对其中损坏的部件进行更换。

针对以上问题，现提供所述解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池电堆端板，通过对应设置有七对不锈钢材质的连接杆、与上端盖和下端盖一同铸造成型的加强筋，以及用螺钉固定的第二垫板和第一垫板，使得燃料电池电堆端板的一体性更强，整体结构刚度得到了显著提升，不易发生形变；且通过嵌入有固定套筒和其它螺栓、螺钉的连接方式，使得燃料电池电堆端板中的部件在发生损坏或其它情况时，更易于检修及更换，而相较于现有的焊接方式，各连接处的张力和应力更小，使用寿命大大增加。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种燃料电池电堆端板，包括上端盖、导水口、导氢口、加强筋、第一密封球座、导氧口、第二密封球座、第三密封球座、紧固螺母、连接杆、第一矩形孔、第一垫板、固定套筒、下端盖、矩形口、第二垫板和第二矩形孔，所述上端盖和下端盖上均匀开设有四个第二矩形孔，所述上端盖和下端盖的两外端均匀嵌入有固定套筒，所述连接杆依次穿过上端盖和下端盖上对应位置处的固定套筒，且连接杆的两端均旋接固定有紧固螺母，所述上端盖和下端盖的不相邻一侧均设置有加强筋，所述上端盖和下端盖的相邻一侧分别通过螺钉固定有第二垫板和第一垫板，且第二垫板和第一垫板上均匀开设有四个第一矩形孔和两个矩形口，所述第一矩形孔与第二矩形孔为一一对应，所述上端盖与第二垫板相对的一侧分别对应设置有第一密封球座、第二密封球座和第三密封球座，所述第一密封球座的外部开设有导氢口，所述第二密封球座的外部开设有导氧口，所述第三密封球座的外部开设有导水口。

进一步的，所述连接杆的数量共有十四根，且为对应布置，所述连接杆为一种不锈钢材质的构件。

进一步的，所述上端盖与第一密封球座、第二密封球座和第三密封球座的接触处均设置有密封圈，且上端盖与第一密封球座、第二密封球座和第三密封球座之间均通过螺钉固定。

进一步的，所述第一密封球座、第二密封球座和第三密封球座的数量均为两个，且两个第二密封球座与两个矩形口相对应，且两个第一密封球座和两个第三密封球座分别与斜对角上的两个第一矩形孔相对应。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型中，通过对应设置有七对不锈钢材质的连接杆、与上端盖和下端盖一同铸造成型的加强筋，以及用螺钉固定的第二垫板和第一垫板，使得燃料电池电堆端板的一体性更强，整体结构刚度得到了显著提升，且在上端盖和下端盖或内部的膜电极和双极板受到挤压力及其它外力作用时，能迅速的将其传输分散至加强筋、第二垫板和第一垫板上，且连接杆也能将受到的挤压力及其它外力均匀分担，以免发生形变而影响燃料电池电堆端板的密封及固定效果；

2.本实用新型中，通过嵌入有固定套筒和其它螺栓、螺钉的连接方式，使得燃料电池电堆端板中的部件在发生损坏或其它情况时，更易于检修及更换，且相较于现有的焊接方式，各连接处的张力和应力更小，使用寿命大大增加。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的另一角度整体结构示意图；

图中：1、上端盖；2、导水口；3、导氢口；4、加强筋；5、第一密封球座；6、导氧口；7、第二密封球座；8、第三密封球座；9、紧固螺母；10、连接杆；11、第一矩形孔；12、第一垫板；13、固定套筒；14、下端盖；15、矩形口；16、第二垫板；17、第二矩形孔。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，一种燃料电池电堆端板，包括上端盖1、导水口2、导氢口3、加强筋4、第一密封球座5、导氧口6、第二密封球座7、第三密封球座8、紧固螺母9、连接杆10、第一矩形孔11、第一垫板12、固定套筒13、下端盖14、矩形口15、第二垫板16和第二矩形孔17，上端盖1和下端盖14上均匀开设有四个第二矩形孔17，上端盖1和下端盖14的两外端均匀嵌入有固定套筒13，连接杆10依次穿过上端盖1和下端盖14上对应位置处的固定套筒13，且连接杆10的两端均旋接固定有紧固螺母9，连接杆10的数量共有十四根，且为对应布置，连接杆10为一种不锈钢材质的构件，便于提高对膜电极和双极板的固定效果，且可将上端盖1和下端盖14连接时的压紧力均匀分担，上端盖1和下端盖14的不相邻一侧均设置有加强筋4，上端盖1和下端盖14的相邻一侧分别通过螺钉固定有第二垫板16和第一垫板12，且第二垫板16和第一垫板12上均匀开设有四个第一矩形孔11和两个矩形口15，第一矩形孔11与第二矩形孔17为一一对应，上端盖1与第二垫板16相对的一侧分别对应设置有第一密封球座5、第二密封球座7和第三密封球座8，上端盖1与第一密封球座5、第二密封球座7和第三密封球座8的接触处均设置有密封圈，且上端盖1与第一密封球座5、第二密封球座7和第三密封球座8之间均通过螺钉固定，便于提升连接时的气密性和稳定性，第一密封球座5的外部开设有导氢口3，第二密封球座7的外部开设有导氧口6，第三密封球座8的外部开设有导水口2，第一密封球座5、第二密封球座7和第三密封球座8的数量均为两个，且两个第二密封球座7与两个矩形口15相对应，且两个第一密封球座5和两个第三密封球座8分别与斜对角上的两个第一矩形孔11相对应，便于水、氧气和氢气的流通。

工作原理：本实用新型中，通过对应设置有七对不锈钢材质的连接杆10，来将上端盖1和下端盖14相连接，上端盖1和下端盖14的不相邻一侧均设置有加强筋4，上端盖1和下端盖14的相邻一侧分别通过螺钉固定有第二垫板16和第一垫板12，使得燃料电池电堆端板的一体性更强，整体结构刚度得到了显著提升，且在上端盖1和下端盖14或内部的膜电极和双极板受到挤压力及其它外力作用时，能迅速的将其传输分散至加强筋4、第二垫板16和第一垫板12上，且连接杆10也能将受到的挤压力及其它外力均匀分担，以免发生形变而影响燃料电池电堆端板的密封及固定效果；

且通过嵌入有固定套筒13和其它螺栓、螺钉的连接方式，使得燃料电池电堆端板中的部件在发生损坏或其它情况时，更易于检修及更换，且相较于现有的焊接方式，各连接处的张力和应力更小，使用寿命大大增加。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

设计图

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