阅读说明：本技术 一种氢燃料电池堆组装装置 (Hydrogen fuel cell stack assembly device ) 是由 张泽远 郝义国 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种氢燃料电池堆组装装置，包括电堆组装平台、气密性测试仪和角度测试仪，电堆组装平台包括支撑板、支架和承压板，支架横向截面为梯形且其下底固定安装在支撑板的下表面，承压板与支撑板的一端垂直连接，气密性测试仪设置在电堆组装平台周围，并通过管路连接位于支撑板上的电池堆，角度测试仪设置在支撑板上。本发明的有益效果：本发明通过在电堆组装平台下方设置支架，使得操作人员可根据组装需要快速调整电堆组装平台的放置方式，以解决电池堆组装过程中其他电堆组件对膜电极存在竖向作用力的问题，对膜电极的压缩量进行有效控制，从而保证电池堆的性能和使用寿命。(The invention provides a hydrogen fuel cell stack assembling device which comprises a stack assembling platform, an air tightness tester and an angle tester, wherein the stack assembling platform comprises a supporting plate, a support and a bearing plate, the transverse section of the support is trapezoidal, the lower bottom of the support is fixedly arranged on the lower surface of the supporting plate, the bearing plate is vertically connected with one end of the supporting plate, the air tightness tester is arranged around the stack assembling platform and is connected with a cell stack on the supporting plate through a pipeline, and the angle tester is arranged on the supporting plate. The invention has the beneficial effects that: according to the invention, the support is arranged below the stack assembly platform, so that an operator can quickly adjust the placement mode of the stack assembly platform according to the assembly requirement, the problem that other stack assemblies have vertical acting force on the membrane electrode in the process of assembling the cell stack is solved, the compression amount of the membrane electrode is effectively controlled, and the performance and the service life of the cell stack are ensured.)

一种氢燃料电池堆组装装置

技术领域

本发明涉及电池堆技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池堆组装装置。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。

随着燃料电池堆功率要求越来越高，双极板的数量也越来越多，传统的竖向组装，随着电堆功率的提高，电堆底部的膜电极除了所受的组装压力外还要承受上部双极板及端板的重量，其压缩量会有较大的变化，而膜电极的压缩量的过大会导致电堆性能和寿命的降低，因此部分厂家尝试在组装大功率电池堆的过程中会变化电池堆的安装角度，以控制膜电极的压缩量，而传统的电池堆组装平台已无法满足此多向组装要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种氢燃料电池堆组装装置。

本发明的实施例提供一种氢燃料电池堆组装装置，包括电堆组装平台、气密性测试仪和角度测试仪，所述电堆组装平台包括支撑板、支架和承压板，所述支架横向截面为梯形且其下底固定安装在所述支撑板的下表面，所述承压板与所述支撑板的一端垂直连接，所述气密性测试仪设置在所述电堆组装平台周围，并通过管路连接位于所述支撑板上的电池堆，所述角度测试仪设置在所述支撑板上，所述支架用于快速翻转所述电堆组装平台，所述承压板用于支撑所述电池堆，所述气密性测试仪用于检测所述电池堆的气密性，所述角度测试仪用于检测所述支撑板的倾角；所述电池堆可竖直或倾斜或水平设置：所述承压板支撑地面，使所述电池堆竖直设置；所述支架的一腰支撑于地面，使所述电池堆倾斜设置；所述支架的上底支撑于地面，使所述电池堆水平设置。

进一步地，所述气密性测试仪上设有电子显示屏，所述电子显示屏用于显示所述气密性测试仪的测试数据。

进一步地，所述气密性测试仪上设有氢入接口和氢出接口，所述氢入接口和所述氢出接口分别通过金属软管与所述电池堆的氢气入口和氢气出口对接。

进一步地，所述气密性测试仪上设有空入接口、空出接口、冷却液入接口和冷却液出接口，所述空入接口、所述空出接口、所述冷却液入接口和所述冷却液出接口分别通过硅胶软管与所述电池堆的空气入口、空气出口、冷却液入口和冷却液出口对接。

进一步地，所述支架上设有手握拉力杆，所述手握拉力杆用于手动调整所述电堆组装平台的放置方式。

进一步地，所述承压板为圆形薄板，且所述承压板的直径小于所述电池堆中单电池片的对角线长度。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种氢燃料电池堆组装装置通过在所述电堆组装平台下方设置所述支架，使得操作人员可根据组装需要快速调整所述电堆组装平台的放置方式，以解决所述电池堆组装过程中其他电堆组件对膜电极存在竖向作用力的问题，对所述膜电极的压缩量进行有效控制，从而保证所述电池堆的性能和使用寿命；另外通过本发明的气密性测试仪可在所述电池堆组装的同时测试所述电池堆的泄漏量，保证了装堆的成功率，提高了装配效率。

附图说明

图1是本发明一种氢燃料电池堆组装装置的结构示意图。

图2是图1中电堆组装平台1的两种放置方式示意图。

图3是图1中电池堆4横向水平放置在电堆组装平台1上的示意图。

图中：1-电堆组装平台，11-支撑板，12-支架，12a-手握拉力杆，13-承压板，2-气密性测试仪，21-电子显示屏，22-氢入接口，23-氢出接口，24-空入接口，25-空出接口，26-冷却液入接口，27-冷却液出接口，3-角度测试仪，4-电池堆，41-驱动端板，42-定位杆，43-承压端板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1-图3，本发明的实施例提供了一种氢燃料电池堆组装装置，包括电堆组装平台1、气密性测试仪2和角度测试仪3。

所述电堆组装平台1包括支撑板11、支架12和承压板13，所述支撑板11用于放置电池堆4，且所述支撑板11的前后两端分别对应所述电池堆4的驱动端板41和承压端板43，所述支架12横向截面为梯形且其下底固定安装在所述支撑板11的下表面，所述支架12上设有手握拉力杆12a，所述手握拉力杆12a用于手动调整所述电堆组装平台1的放置方式，从而所述电池堆4可竖直或倾斜或水平设置：所述承压板13支撑地面，使所述电池堆4竖直设置；所述支架12的一腰支撑于地面，使所述电池堆4倾斜设置；所述支架12的上底支撑于地面，使所述电池堆4水平设置，本实施例中通过所述支架12上的所述手握拉力杆12a可快速翻转所述电堆组装平台1，具体地，在所述电池堆4组装过程中，操作人员可根据实际组装需要通过所述手握拉力杆12a调整所述电堆组装平台1的放置方式，如将竖向放置方式调整为横向放置方式，或将竖向放置方式调整为带一定倾斜角的放置方式(如图2)，所述承压板13与所述支撑板11的一端垂直连接，所述承压板13用于支撑所述电池堆4,所述承压板13为圆形薄板，且所述承压板13的直径小于所述电池堆4中单电池片的对角线长度，以方便所述电池堆4进行螺杆式组装或扎带封装，本实施例中所述承压端板43贴紧所述承压板13，当所述电堆组装平台1竖向放置时，所述承压板13可通过所述承压端板43支撑起所述电池堆4。

所述气密性测试仪2设置在所述电堆组装平台1周围，并通过管路连接位于所述支撑板11上的电池堆4，所述气密性测试仪2用于检测所述电池堆4的气密性，具体地,所述气密性测试仪2上还设有氢入接口22、氢出接口23、空入接口24、空出接口25、冷却液入接口26和冷却液出接口27，所述氢入接口22和所述氢出接口23分别通过金属软管与所述电池堆4的氢气入口(附图中未示出)和氢气出口(附图中未示出)对接，从而所述气密性测试仪2可对氢气管路的气密性进行检测，所述空入接口24、所述空出接口25、所述冷却液入接口26和所述冷却液出接口27分别通过硅胶软管与所述电池堆4的空气入口(附图中未示出)、空气出口(附图中未示出)、冷却液入口(附图中未示出)和冷却液出口(附图中未示出)对接，从而所述气密性测试仪2可对空气管路和冷却液管路的气密性进行检测，本实施例中所述气密性测试仪2对所述电池堆4的测试项目包括但不限于电堆总漏、氢空串漏、氢冷却路串漏和空气冷却路串漏。

所述气密性测试仪2上还设有电子显示屏21，所述电子显示屏21用于显示所述气密性测试仪2的测试数据，包括但不限于氢气管路、空气管路和冷却液管路的压力和泄露速率，从而方便操作人员在组装过程中对电堆的情况做判断，防止组装完成后发生需要泄露需要重新组装的情况。

所述角度测试仪3设置在所述支撑板11上，所述角度测试仪3用于检测所述支撑板11的倾角，在组装所述电池堆4的过程中，当所述电池堆4的单电池片片数较少时(单电池片数小于400片)，可以采用立式组装，并根据所述角度测试仪3的示数，将所述电堆组装平台1调整至水平，进行常规的安装；而当所述电池堆4的单电池片片数较多时(如大于400片以上)，为了保证安装过程中每片单电池受力均匀，可以先将所述电堆组装平台1竖直摆放，再通过多根定位杆42对所述电池堆4的所述驱动端板41、膜电极和所述承压端板43等电堆组件进行定位，然后根据实际的片数和所述角度测试仪3的示数调整所述电堆组装平台1角度，完成压缩固定和组装，以确保所述膜电极的压缩量不会有较大变化。

使用本发明一种氢燃料电池堆组装装置组装所述电池堆4的具体步骤如下：

S1、预固定所述电池堆4：通过所述定位杆42将所述电堆组件(包括下集流板、组堆单电池片、上集流板和电堆上端板)进行组装，并将紧固螺帽螺纹连接固定在所述定位杆42上，并施加少量的扭力，从而通过所述紧固螺帽与所述定位杆42之间配合完成对所述电堆组件的预固定；

S2、横放所述电池堆4：将已完成预固定的所述电池堆4进行横放，使得所述电堆组件相互处于竖直方向的平行状态，从而所述膜电极不会受到其他所述电堆组件的压力；

S3、紧固所述电池堆4：依照对称的紧固顺序依次对所述紧固螺帽施加钮力，即依次扭紧对角的所述紧固螺帽，从而完成对所述电堆组件的固定；

S4、所述电池堆4气密性检测：通过所述气密性测试仪2对所述电池堆4的气密性进行检测，如果所述电池堆4不漏气，则完成组装，否则返回S3，重新开始组装。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。