一种可斜面堆叠双面施压燃料电池组装装置

技术领域

本发明涉及一种可斜面堆叠双面施压燃料电池组装装置，属于燃料电池技术领域。

背景技术

燃料电池是一种直接将氢气的化学能高效地转化为电能的发电装置。燃料电池电堆由多个单电池串联，用带有多个螺孔的端板搭配螺栓以夹持的方式来固定。其中螺栓加上一定的扭矩，使端板以平均的压力施加在单电池上；或者有小部分的组装由简易的压力设备协助完成，但通常施力方向单一。

目前已有技术为人工依序堆叠单电池，再分别给螺栓施加扭矩，使端板夹持固定燃料电池电堆，或者由简单的压力设备单边施加压力，但这些均容易造成电堆叠加时的误差累计及电堆内部压力分布不均，进而使电池移位，造成电池间气密性差，压力不均的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种可斜面堆叠双面施压燃料电池组装装置，可用于燃料电池电堆的组装工作，该发明使得电堆组装时定位精度和电堆内部受力的均匀性得到了很大提高。

为解决上述技术问题，本发明提供一种可斜面堆叠双面施压燃料电池组装装置，包括机架，所述机架上方设有电堆支撑夹具、单杆气缸组、多杆气缸组，所述单杆气缸组平行设置于所述机架的两端，所述电堆摆放夹具设于两组单杆气缸组之间；燃料电池电堆组件设置在所述电堆支撑夹具上，所述多杆气缸组垂直于机架并且设置在所述燃料电池电堆组件的下方。

优选地，所述电堆支撑夹具包括轴承座和设于轴承座上的电堆支撑架，所述电堆支撑架的顶部设有上孔，所述上孔内设有可抽动的限位条，所述轴承座一侧设有支撑底块。

优选地，所述单杆气缸组包括左右气缸支架以及与左右气缸支架相连接的单杆气缸，两个单杆气缸分别和左压板、右压板相连接。

优选地，所述左压板上设置有尺寸大于限位条且位置与限位条对应的槽。

优选地，所述多杆气缸组包括多杆气缸、阻尼弹簧组和上压板，所述上压板设置在所述燃料电池电堆组件一侧，所述多杆气缸通过阻尼弹簧组与上压板相连接。

优选地，所述电堆支撑夹具中的电堆支撑架底面设有与单杆气缸组中的右压板配套的孔位，且孔位大于右压板的尺寸。

优选地，所述电堆支撑夹具中的电堆支撑架四周设置有多个与燃料电池电堆组件相匹配的限位支架。

优选地，所述单杆气缸伸缩杆与左压板、右压板之间为球型压头，且球型压头与左压板、右压板的面完全贴合。

本发明所达到的有益效果：

1、采用双面施压组装形式，不仅解决了人工组装的效率与精度问题，还保证了电堆内部受力的均衡，大大提高了电池的密封性及使用寿命。

2、通过多杆气缸支撑的作用使得支架倾斜一个角度，利用重力定位大大提高了电堆叠加时的操作精度和堆叠的效率。

3、通过独特的球型压头设计保证了电堆左右受力时的贴合度，使得左右施加的力度均匀稳定。

4、采用了阻尼弹簧的设计，加大了上压板与夹具支撑面的接触面积，大大提高了斜面的贴合度，保证了电堆单电池叠加时操作的安全性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的正视图；

图3是本发明多杆气缸组的结构示意图。

图中各主要附图标记的含义为：1、机架；2、电堆支撑夹具；3、单杆气缸组；4、多杆气缸组；5、燃料电池电堆组件；2001、电堆支撑架；2002、轴承座；2003、支撑底块；2004、限位条；3001、左右气缸支架；3002、单杆气缸；3003、左压板；3004、右压板；4001、多杆气缸；4002、阻尼弹簧组；4003、上压板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图3所示，一种可斜面堆叠双面施压燃料电池组装装置，包括机架1，所述机架1上方设有电堆支撑夹具2、单杆气缸组3、多杆气缸组4，所述单杆气缸组3平行设置于所述机架1的两端，所述电堆摆放夹具2设于两组单杆气缸组3之间；燃料电池电堆组件5设置在所述电堆支撑夹具2上，所述多杆气缸组4垂直于机架1并且设置在所述燃料电池电堆组件5的下方。

所述电堆支撑夹具2包括轴承座2002和设于轴承座2002上的电堆支撑架2001，所述电堆支撑架2001的顶部设有上孔，所述上孔内设有可抽动的限位条2004，所述轴承座2002一侧设有支撑底块2003。

所述单杆气缸组3包括左右气缸支架3001以及与左右气缸支架3001相连接的单杆气缸3002，两个单杆气缸3002分别和左压板3003、右压板3004相连接。所述左压板3003上设置有尺寸大于限位条2004且位置与限位条2004对应的槽。所述单杆气缸左右两侧可同步或分布施压作业。

所述多杆气缸组4包括多杆气缸4001、阻尼弹簧组4002和上压板4003，所述上压板4003设置在所述燃料电池电堆组件5一侧，所述多杆气缸4001通过阻尼弹簧组4002与上压板4003相连接。所述气缸的伸缩距离均可调节操作。

所述电堆支撑夹具2中的电堆支撑架2001底面设有与单杆气缸3中的右压板3004配套的孔位，且孔位大于右压板3004的尺寸。所述电堆支撑夹具2中的电堆支撑架2001四周设置有多个与燃料电池电堆组件5相匹配的限位支架。

所述单杆气缸3002伸缩杆与左压板3003、右压板3004之间为球型压头，且球型压头与左压板3003、右压板3004的面完全贴合。

本发明结构适用于燃料电池相关的组装的堆叠与紧固及微调。

本发明在电堆组装时根据特定组装数据，首先通过多杆气缸组3将电堆支撑夹具上升到一定的角度，其中多杆气缸4001的上压板4003与电堆支撑架2001的斜面完全贴合支撑，将准备好的电堆组装部件安装顺便依次叠加，叠加完成后在燃料电池电堆组件5的最上方，从电堆支撑架2001的上孔插入限位条2004，完成后操作后将多杆气缸组4慢慢复位直至装有燃料电池电堆组件5的电堆支撑夹具2平稳搁置在支撑挡块2003上，然后根据组装工艺中的具体参数操作，优先加压左压板3003直至与燃料电池电堆组件5的左侧端板相贴合，抽掉限位条2004，同时启动两边的单杆气缸组3对电堆组装进行匀速加压直至电堆压缩到规定值，完成电堆组装。此发明在重力的原理上优先完成了叠加的操作，不但提高了堆叠的精度，还大大提高了叠加的效率；利用两面施加压力的方式对电堆左右两侧同时施力，使得电堆的内部受力更加均匀稳定，确保了电堆的密封性，提高了电堆的使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。