一种氢燃料电堆封装结构

技术领域

本发明涉及氢燃料电池封装技术领域，特别涉及一种氢燃料电堆封装结构。

背景技术

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。

电堆工作状态中，封装箱需要承受较大的力，封装箱除了需要具有良好的强度，还需要具有一定的防护能力，传统的电堆封装箱装配性较差，无法对电芯起到导向作用，且封装壳体内部无法对电芯有效支撑、固定，对电芯的防护性能也较差。

为解决上述问题。为此，提出一种氢燃料电堆封装结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢燃料电堆封装结构，解决了背景技术中传统的电堆封装箱装配性较差，无法对电芯起到导向作用，且封装壳体内部无法对电芯有效支撑、固定，对电芯的防护性能也较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氢燃料电堆封装结构，包括封装箱体、电芯和固定组件，封装箱体的一侧设置有用于电芯通过的进口，封装箱体的一侧内壁上设置有导向杆，导向杆沿电芯的一侧延伸并贯穿电芯，导向杆用于电芯安装时的导向，固定组件设置在封装箱体和电芯之间，固定组件包括第一固定板、挤压板和第二固定板，第一固定板固定安装在封装箱体的内壁上，第二固定板固定安装在电芯外壁上，挤压板活动设置在第一固定板靠近第二固定板的一侧。

进一步地，封装箱体为金属材质制成的构件，导向杆与封装箱体为一体结构。

进一步地，第一固定板、挤压板和第二固定板均设置有两组，且两组所述的第一固定板、挤压板和第二固定板分别位于电芯的两侧。

进一步地，第一固定板通过螺纹连接在封装箱体的内壁上，第一固定板 靠近第二传动机构的一侧设置有用于挤压板滑动的滑动槽，滑动槽朝向第二固定板的一侧开口，第一固定板的内部设置有竖向的第一滑动腔。

进一步地，封装箱体的底部设置有第一传动机构，封装箱体的内部两侧位于第一传动机构的两端设置有第二传动机构，第一固定板和挤压板之间设置有按压固定机构，按压固定机构包括滑动连接在第一滑动腔内部的上丝杆座和下丝杆座，上丝杆座和下丝杆座呈上下对称分布，上丝杆座和下丝杆座之间设置有螺纹连接的正反牙丝杆，第二传动机构与正反牙丝杆连接。

进一步地，上丝杆座和下丝杆座靠近第二固定板的一侧均固定连接有转动架，两组所述的转动架上均转动连接有转动板，挤压板滑动连接在滑动槽内，且挤压板靠近第一固定板的一侧固定连接有固定件，固定件的前后均转动连接有转轴，且两组所述的转轴分别与两组所述的转动板另一端固定连接。

进一步地，第一固定板的内部中间还设置有转动槽和第二滑动腔，转动槽前后贯穿第一固定板，第二滑动腔与转动槽的中部连通。

进一步地，挤压板的内部中间设置有第三滑动腔，挤压板的内部两侧分别设置有与第三滑动腔相连通的贯穿槽和预设槽，且贯穿槽朝向第二固定板的一侧开口，预设槽朝向第一固定板的一侧开口，第二固定板靠近第一固定板的一侧设置有挤压槽，挤压槽的横截面形状为直角三角形。

进一步地，固定组件还包括斜楔固定机构，斜楔固定机构包括转动连接在转动槽内部的传动杆，传动杆的一端固定连接有内六角螺母，封装箱体上转动连接有螺栓，且螺栓的一端与内六角螺母对接，螺栓的另一端延伸至封装箱体的外部，传动杆的中部设置有外螺纹，斜楔固定机构还包括滑动连接在第二滑动腔内的螺纹座，且螺纹座通过外螺纹与传动杆螺纹连接，螺纹座一侧固定连接有固定杆。

进一步地，斜楔固定机构还包括滑动连接在第三滑动腔内部的推块，推块的一侧固定连接有套筒，且套筒贯穿预设槽并滑动套装在固定杆上，贯穿槽的内部滑动连接有滑动板，滑动板的两侧分别固定连接有第一楔块和第二楔块，且第一楔块的一侧与推块相对应，第二楔块一侧与挤压槽相对应。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种氢燃料电堆封装结构，将电芯通过进口以及导向杆滑动推送至封装箱体的内部，然后在外部转动转动杆，通过第一传动机构和第二传动机构的传动带动正反牙丝杆转动，正反牙丝杆转动的时候带动上丝杆座和下丝杆座相互靠近，进而使得两组相对应的转动板之间夹角变小，此时挤压板在转动板和固定件作用下向电芯靠近，直至贴紧在电芯外壁的挤压板上，随后通过在外部转动螺栓，螺栓带动内六角螺母和传动杆转动，使得螺纹座和固定杆移动，进而使得推块移动并挤压第一楔块，最终使得滑动板向第二固定板一侧靠近，并在第二楔块挤压挤压槽的作用下使电芯的安装更加紧密稳固，进而满足振动和冲击的要求。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明的封装箱体和电芯结构拆分图；

图3为本发明的固定组件结构示意图；

图4为本发明的固定组件结构拆分图；

图5为本发明的第一传动机构和第二传动机构结构爆炸图；

图6为本发明的第一固定板、挤压板和第二固定板结构示意图；

图7为本发明的第一固定板、挤压板和第二固定板结构示意图；

图8为本发明的按压固定机构和斜楔固定机构结构示意图；

图9为本发明的按压固定机构结构爆炸图。

图中：1、封装箱体；11、进口；12、导向杆；2、电芯；3、固定组件；31、第一传动机构；311、壳体；312、转动杆；313、第一传动轴；314、第二传动轴；32、第二传动机构；33、第一固定板；331、滑动槽；332、第一滑动腔；333、转动槽；334、第二滑动腔；34、挤压板；341、第三滑动腔；342、贯穿槽；343、预设槽；35、第二固定板；351、挤压槽；36、按压固定机构；361、正反牙丝杆；362、上丝杆座；363、下丝杆座；364、转动架；365、转动板；366、固定件；367、转轴；37、斜楔固定机构；371、内六角螺母；372、传动杆；373、外螺纹；374、螺纹座；375、固定杆；376、套筒；377、推块；378、滑动板；3781、第一楔块；3782、第二楔块；38、螺栓。

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做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。

为了解决传统的电堆封装箱装配性较差，无法对电芯起到导向作用，且封装壳体内部无法对电芯有效支撑、固定，对电芯的防护性能也较差的技术问题，如图1-图9所示，提供以下优选技术方案：

一种氢燃料电堆封装结构，包括封装箱体1、电芯2和固定组件3，封装箱体1的一侧设置有用于电芯2通过的进口11，封装箱体1的一侧内壁上设置有导向杆12，导向杆12沿电芯2的一侧延伸并贯穿电芯2，导向杆12用于电芯2安装时的导向，固定组件3设置在封装箱体1和电芯2之间，固定组件3包括第一固定板33、挤压板34和第二固定板35，第一固定板33固定安装在封装箱体1的内壁上，第二固定板35固定安装在电芯2外壁上，挤压板34活动设置在第一固定板33靠近第二固定板35的一侧。

封装箱体1为金属材质制成的构件，导向杆12与封装箱体1为一体结构。

第一固定板33、挤压板34和第二固定板35均设置有两组，且两组的第一固定板33、挤压板34和第二固定板35分别位于电芯2的两侧。

第一固定板33通过螺纹连接在封装箱体1的内壁上，第一固定板33 靠近第二传动机构32的一侧设置有用于挤压板34滑动的滑动槽331，滑动槽331朝向第二固定板35的一侧开口，第一固定板33的内部设置有竖向的第一滑动腔332。

封装箱体1的底部设置有第一传动机构31，封装箱体1的内部两侧位于第一传动机构31的两端设置有第二传动机构32，第一传动机构31和第二传动机构32为相同结构制成的构件，第一传动机构31包括壳体311以及转动连接在壳体311底部中间的转动杆312，转动杆312下方延伸至封装箱体1的外部，第一传动机构31还包括转动连接在壳体311内部两侧的第一传动轴313，两组第一传动轴313均与转动杆312通过斜齿轮啮合，第一传动机构31还包括转动连接在壳体311两侧上方的第二传动轴314，两组的第二传动轴314与两组的第一传动轴313之间通过斜齿轮啮合连接，第二传动机构32设置有两组，两组第二传动机构32分别位于第一传动机构31的上方，且第二传动轴314与第二传动机构32的中间下方传动连接，第一固定板33和挤压板34之间设置有按压固定机构36，按压固定机构36包括滑动连接在第一滑动腔332内部的上丝杆座362和下丝杆座363，上丝杆座362和下丝杆座363呈上下对称分布，上丝杆座362和下丝杆座363之间设置有螺纹连接的正反牙丝杆361，第二传动机构32上方与正反牙丝杆361传动连接，且正反牙丝杆361上下外壁设置的螺纹缠绕方向相反。

上丝杆座362和下丝杆座363靠近第二固定板35的一侧均固定连接有转动架364，两组的转动架364上均转动连接有转动板365，挤压板34滑动连接在滑动槽331内，且挤压板34靠近第一固定板33的一侧固定连接有固定件366，固定件366的前后均转动连接有转轴367，且两组的转轴367分别与两组的转动板365另一端固定连接，电芯2通过进口11沿着导向杆12进入封装箱体1内部后，通过在封装箱体1的外部使第一传动机构31转动，继而通过第二传动机构32使正反牙丝杆361发生转动，正反牙丝杆361转动的时候，上丝杆座362和下丝杆座363相互靠近运动，两组的转动板365受到挤压使得固定件366朝着第二固定板35的方向运动，固定件366使得挤压板34向第二固定板35的一侧运动并贴紧，位于电芯2两侧的第二固定板35同时受到挤压板34的挤压实现固定。

第一固定板33的内部中间还设置有转动槽333和第二滑动腔334，转动槽333前后贯穿第一固定板33，第二滑动腔334与转动槽333的中部连通。

挤压板34的内部中间设置有第三滑动腔341，挤压板34的内部两侧分别设置有与第三滑动腔341相连通的贯穿槽342和预设槽343，且贯穿槽342朝向第二固定板35的一侧开口，预设槽343朝向第一固定板33的一侧开口，第二固定板35靠近第一固定板33的一侧设置有挤压槽351，挤压槽351的横截面形状为直角三角形。

固定组件3还包括斜楔固定机构37，斜楔固定机构37包括转动连接在转动槽333内部的传动杆372，传动杆372的一端固定连接有内六角螺母371，封装箱体1上转动连接有螺栓38，且螺栓38的一端与内六角螺母371对接，螺栓38的另一端延伸至封装箱体1的外部，传动杆372的中部设置有外螺纹373，斜楔固定机构37还包括滑动连接在第二滑动腔334内的螺纹座374，且螺纹座374通过外螺纹373与传动杆372螺纹连接，螺纹座374一侧固定连接有固定杆375。

斜楔固定机构37还包括滑动连接在第三滑动腔341内部的推块377，推块377的一侧固定连接有套筒376，且套筒376贯穿预设槽343并滑动套装在固定杆375上，贯穿槽342的内部滑动连接有滑动板378，滑动板378的两侧分别固定连接有第一楔块3781和第二楔块3782，且第一楔块3781的一侧与推块377相对应，第二楔块3782一侧与挤压槽351相对应，通过在封装箱体1的外部转动螺栓38，螺栓38带动内六角螺母371和传动杆372发生转动，进而通过螺纹座374、固定杆375和套筒376使得推块377朝着远离内六角螺母371的方向运动，推块377挤压第一楔块3781使滑动板378在贯穿槽342内向挤压板34的一侧运动并挤压，第二楔块3782挤压挤压槽351可对第二固定板35造成挤压力，最终使电芯2具有向封装箱体1内部运动的趋势，进而实现对电芯2的固定。

具体的，在进行封装的时候，将电芯2通过进口11以及导向杆12滑动推送至封装箱体1的内部，然后在外部转动转动杆312，通过第一传动机构31和第二传动机构32的传动带动正反牙丝杆361转动，正反牙丝杆361转动的时候带动上丝杆座362和下丝杆座363相互靠近，进而使得两组相对应的转动板365之间夹角变小，此时挤压板34在转动板365和固定件366作用下向电芯2靠近，直至贴紧在电芯2外壁的挤压板34上，随后通过在外部转动螺栓38，螺栓38带动内六角螺母371和传动杆372转动，使得螺纹座374和固定杆375移动，进而使得推块377移动并挤压第一楔块3781，最终使得滑动板378向第二固定板35一侧靠近，并在第二楔块3782挤压挤压槽351的作用下使电芯2的安装更加紧密稳固，进而满足振动和冲击的要求。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。