组合式封装外壳

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种组合式封装外壳。

背景技术

燃料电池是通过通入的燃料与氧气反应，将化学能转化为电能的装置。为了保证燃料电池电堆的有效性和耐用性，通常需要给燃料电池电堆加装外壳，用于保护燃料电池电堆内的双极板和膜电极等部件，避免外界环境的侵蚀。在燃料电池电堆的量产过程中，需要根据不同客户的需求，定制不同功率的燃料电池电堆。

目前，市场上的燃料电池电堆的封装外壳，开模后只适用于单一功率的燃料电池电堆，对于不同功率的燃料电池电堆的适用性较差，无法适配其它功率的燃料电池电堆，导致燃料电池电堆的封装需要重新开模或多次开模，从而造成开发成本增加，也延长了燃料电池电堆的供货周期。

发明内容

基于此，本发明实施例提供一种组合式封装外壳，旨在解决燃料电池电堆的封装外壳开模后只适用于单一功率的电堆，对于不同功率的燃料电池电堆的适用性较差、无法适配其它功率电堆，导致燃料电池电堆的封装需要重新开模或多次开模的问题。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种组合式封装外壳，包括第一端板、第二端板、以及设置在所述第一端板和所述第二端板之间的外壳；所述第一端板与所述外壳之间还设置有第一浮动端板；所述第二端板与所述外壳之间还设置有第二浮动端板；所述外壳包括依次设置在所述第一端板和所述第二端板之间的第一外壳单体、第二外壳单体、第三外壳单体、第四外壳单体；所述第一外壳单体和所述第二外壳单体之间设置有第一密封圈；所述第二外壳单体和所述第三外壳单体之间设置有第二密封圈；所述第三外壳单体和所述第四外壳单体之间设置有第三密封圈；所述第一外壳单体远离所述第二外壳单体的一端与所述第一浮动端板连接；所述第四外壳单体远离所述第三外壳单体的一端与所述第二浮动端板连接。

示例性地，所述第一外壳单体、所述第二外壳单体、所述第三外壳单体和所述第四外壳单体分别适配不同功率的燃料电池电堆。

示例性地，所述第一端板、所述第一外壳单体、所述第二外壳单体、所述第三外壳单体、所述第四外壳单体和所述第二端板的两端的顶部和底部均设置有用于固定的安装孔。安装孔设置在第一端板、第二端板以及外壳的外表面，便于组装和拆卸。

示例性地，所述第一端板、所述第一外壳单体、所述第二外壳单体、所述第三外壳单体、所述第四外壳单体和所述第二端板依次通过螺丝固定连接，所述螺丝设置于所述安装孔内。

示例性地，所述第一浮动端板和所述第二浮动端板均为弹性浮动端板。弹性浮动端板在外壳单体安装和使用过程中可以起到缓冲的作用，能够保证不同功率的电堆组合时的绝缘性与密封性，也可以在由于磨损等原因导致电堆的高度发生变化时能够继续为电堆提供支撑。

示例性地，所述第一密封圈、所述第二密封圈和所述第三密封圈均为弹性密封圈。弹性密封圈在外壳单体安装和使用过程中可以起到缓冲的作用，能够保证不同功率的电堆组合时的绝缘性与密封性，也可以在由于磨损等原因导致电堆的高度发生变化后能继续为电堆提供支撑，起到缓冲作用。

示例性地，所述第一外壳单体靠近所述第二外壳单体一端的端面设置有用于安装所述第一密封圈的第一密封槽。

示例性地，所述第二外壳单体靠近所述第一外壳单体一端的端面设置有用于安装所述第一密封圈的第二密封槽。

示例性地，所述第二外壳单体靠近所述第三外壳单体一端的端面设置有用于安装所述第二密封圈的第三密封槽。

示例性地，所述第三外壳单体靠近所述第二外壳单体一端的端面设置有用于安装所述第二密封圈的第四密封槽。

示例性地，所述第三外壳单体靠近所述第四外壳单体一端的端面设置有用于安装所述第三密封圈的第五密封槽。

示例性地，所述第四外壳单体靠近所述第三外壳单体一端的端面设置有用于安装所述第三密封圈的第六密封槽。

本发明提出的一种组合式封装外壳，通过设置一批适配不同功率的燃料电池电堆的外壳单体，可根据实际需求自由组合所述外壳单体，适配不同功率的燃料电池电堆需求；所述外壳单体只需要一次开模，极大地降低了外壳的量产成本，有效缩短了电堆的供货周期。通过在所述外壳单体之间设置弹性密封圈，有效地在保证了所述外壳的密封性，同时，当外部因素导致燃料电池电堆高度变化的时候，可以起到缓冲作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例所述一种组合式封装外壳的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

目前，市场上的燃料电池的封装外壳，开模后只适用于单一功率的电堆，无法适配其它功率电堆，导致燃料电池的封装需要多次开模或者重新开模，成本较高。为了解决上述技术问题，本发明提出了一种组合式封装外壳。

如图1所示，本发明一实施例提出的一种组合式封装外壳，包括第一端板1、第二端板2、以及设置在所述第一端板1和所述第二端板2之间的外壳3；所述第一端板1与所述外壳3之间还设置有第一浮动端板4；所述第二端板2与所述外壳3之间还设置有第二浮动端板5；所述外壳3包括依次设置在所述第一端板1和所述第二端板2之间的第一外壳单体31、第二外壳单体32、第三外壳单体33、第四外壳单体34；所述第一外壳单体31和所述第二外壳单体32之间设置有第一密封圈6；所述第二外壳单体32和所述第三外壳单体33之间设置有第二密封圈7；所述第三外壳单体33和所述第四外壳单体34之间设置有第三密封圈8；所述第一外壳单体31远离所述第二外壳单体32的一端与所述第一浮动端板1连接；所述第四外壳单体34远离所述第三外壳单体33的一端与所述第二浮动端板2连接。

示例性地，所述第一外壳单体31、所述第二外壳单体32、所述第三外壳单体33和所述第四外壳单体34分别适配不同功率的燃料电池电堆。

示例性地，所述第一端板1、所述第一外壳单体31、所述第二外壳单体32、所述第三外壳单体33、所述第四外壳单体34和所述第二端板2的两端的顶部和底部均设置有用于固定的安装孔9。安装孔9设置在第一端板1、第二端板2以及外壳3的外表面，便于组装和拆卸。

示例性地，所述第一端板1、所述第一外壳单体31、所述第二外壳单体32、所述第三外壳单体33、所述第四外壳单体34和所述第二端板2依次通过螺丝(图中未标识)固定连接，所述螺丝设置于所述安装孔9内。

示例性地，所述第一浮动端板4和所述第二浮动端板5均为弹性浮动端板。弹性浮动端板在外壳单体安装和使用过程中可以起到缓冲的作用，能够保证不同功率的电堆组合时的绝缘性与密封性，也可以在由于磨损等原因导致电堆的高度发生变化时能够继续为电堆提供支撑。

示例性地，所述第一密封圈6、所述第二密封圈7和所述第三密封圈8均为弹性密封圈。弹性密封圈在外壳单体安装和使用过程中可以起到缓冲的作用，能够保证不同功率的电堆组合时的绝缘性与密封性，也可以在由于磨损等原因导致电堆的高度发生变化后能继续为电堆提供支撑，起到缓冲作用。

示例性地，所述第一外壳单体31靠近所述第二外壳单体32一端的端面设置有用于安装所述第一密封圈6的第一密封槽(图中未标识)。

示例性地，所述第二外壳单体32靠近所述第一外壳单体31一端的端面设置有用于安装所述第一密封圈6的第二密封槽321。

示例性地，所述第二外壳单体32靠近所述第三外壳单体33一端的端面设置有用于安装所述第二密封圈7的第三密封槽(图中未标识)。

示例性地，所述第三外壳单体33靠近所述第二外壳单体32一端的端面设置有用于安装所述第二密封圈7的第四密封槽331。

示例性地，所述第三外壳单体33靠近所述第四外壳单体34一端的端面设置有用于安装所述第三密封圈8的第五密封槽(图中未标识)。

示例性地，所述第四外壳单体34靠近所述第三外壳单体33一端的端面设置有用于安装所述第三密封圈8的第六密封槽341。

在本实施例中，所述第一外壳单体31适配50kW功率的电堆、所述第二外壳单体32适配20kW功率的电堆、所述第三外壳单体33适配5kW功率的电堆、所述第四外壳单体34适配2kW功率的电堆；所述第一外壳单体31、所述第二外壳单体32、所述第三外壳单体33和所述第四外壳单体34可以自由组合搭配，也可以是多个适配相同功率的外壳进行叠加组合。

例如，当需要定制功率为77kW的燃料电池电堆时，为了对其进行封装，可以选取所述第一外壳单体31、所述第二外壳单体32、所述第三外壳单体33和所述第四外壳单体34各一个，在各外壳的密封槽内放入密封圈，将所述第一外壳单体31、所述第二外壳单体32、所述第三外壳3单体3、所述第四外壳单体34依次固定，形成一个整体外壳，然后在所述整体外壳的两端分别安装端板，且在所述端板与所述整体外壳之间安装相应的弹性浮动端板，之后用紧固螺栓将所述端板、所述整体外壳、所述弹性浮动端板压紧，即组合成定制功率为77kM的燃料电池电堆的外壳。

在另一个实施例中，所述第一外壳单体31适配30kW功率的电堆、所述第二外壳单体32适配25kW功率的电堆、所述第三外壳单体33适配10kW功率的电堆、所述第四外壳单体34适配1kW功率的电堆。可以理解的是，类似的，我们可以根据实际使用的需要，选取一种或多种外壳单体进行组合搭配，实现对66kM、55kM、35kM等功率的燃料电池电堆的封装，以满足不同的使用需求。

本发明提出的一种组合式封装外壳，通过设置一批适配不同功率的燃料电池电堆的外壳单体，可根据实际需求自由组合所述外壳单体，适配不同功率的燃料电池电堆需求；所述外壳单体只需要一次开模，极大地降低了外壳的量产成本，有效缩短了电堆的供货周期。通过在所述外壳单体之间设置弹性密封圈，有效地在保证了所述外壳的密封性，同时，当外部因素导致燃料电池电堆高度变化的时候，可以起到缓冲作用。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。