具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据图1-图11描述本发明的实施例提供的燃料电池电堆100、燃料单电池110的双极板200及巡检插件300。

根据本发明的实施例提供的燃料电池电堆100包括多个燃料单电池110和巡检插件300。每个燃料单电池110包括双极板200。巡检插件300与燃料单电池110的双极板200相连以便对双极板200进行电压检测。

燃料单电池110的双极板200包括双极板本体210和连接件220。连接件220包括接触部221。双极板本体210的角部(即拐角处)形成有缺口211，连接件220位于缺口211中，且接触部221与缺口211的第一边缘2111相连，并从第一边缘2111沿第一方向突出。该第一方向与双极板本体210的厚度方向相互垂直。也可以说，接触部121与双极板本体110的边缘相连并从双极板本体110的边缘处沿第一方向突出。可以理解的是，双极板本体210的厚度方向、连接件220的厚度方向与双极板200的厚度方向相同。

巡检插件300包括多个导电夹230和绝缘体310。绝缘体310具有多个彼此平行的插槽311，多个插槽311沿预设方向(双极板本体210的厚度方向)间隔开地设置。多个导电夹230可拔插且一一对应地配合在多个所述插槽311内，且多个所述双极板200的所述接触部221一一对应地夹持在多个导电夹230中。即每个双极板200的接触部221及夹持在接触部221上的导电夹230都配合在与其对应的插槽311内。绝缘体310具有绝缘性能，导电夹230伸入插槽311中，绝缘体310保证了双极板200之间均处于绝缘状态，保障了巡检工作的准确性。

由于燃料电池电堆中的双极板数量较多且双极板厚度很薄。因此相关技术中将接线端子安装在巡检插件的插槽中，并直接将该巡检插件插在双极板上的技术方案很容易造成双极板在插接错位，导致巡检插件的安装不准确，甚至造成巡检结果失效。

本申请中的燃料电池电堆100进行组装时，首先将导电夹230夹设在接触部221上，而后使导电夹230和其夹持的接触部221配合在插槽311内以便将巡检插件300装在多个燃料单电池110上。由于导电夹230在双极板本体210的厚度方向上具有一定的厚度，因此导电夹230及其夹持着的接触部221更易插入绝缘体310的插槽311中。

根据本发明的实施例的燃料电池电堆中的双极板包括接触部，巡检插件包括可插拔的导电夹。由于导电夹在双极板的厚度方向上具有一定的厚度，因此夹装有导电夹的接触部能够更准确、更快捷地插入巡检插件的插槽中，有效地提高了燃料电池电堆的组装效率，也提高了巡检精度。此外，该燃料电池电堆的结构简单，尤其易装卸。

由此，本发明的实施例的燃料电池电堆具有结构简单、易组装、组装效率高、巡检精度高的优点。

根据本发明的实施例的燃料单电池的双极板包括位于双极板本体的缺口中并与所述缺口的第一边缘相连的连接件。连接件的接触部从缺口的第一边缘沿第一方向突出，从而连接件的至少一部分位于缺口中，使得燃料单电池的双极板的尺寸更小，结构更加合理。

为表述方便，下文以双极板本体210的厚度方向(预设方向)为前后方向，第一方向为上下方向为例，描述本申请的技术方案。前后方向和上下方向如图1中箭头所示。

如图1和图2所示，本实施例的燃料电池电堆100包括在双极板本体210的厚度方向(前后方向)上层叠设置的多个第一燃料单电池和多个第二燃料单电池。第一燃料单电池中的双极板为本发明的上述实施例中所述的双极板200。

在一些实施例中，第一燃料单电池和第二燃料单电池交替设置，该第二燃料单电池包括双极板本体。

在另一些实施例中，第一燃料单电池和第二燃料单电池交替设置，该第二燃料单电池的双极板包括双极板本体以及与该双极板本体相连的连接件，第二燃料单电池的双极板的连接件和第一燃料单电池的双极板的连接件在前后方向上相对。巡检插件300上还设有可以容纳第二燃料单电池的双极板的连接件的容纳槽，可以理解的是，该容纳槽在前后方向上位于相邻两个插槽311之间。

本领域的技术人员可以理解的是，在其他实施例中，巡检插件300上插槽311和该容纳槽的排布可根据堆叠的燃料单电池设计，这里不作赘述。

在一些实施例中，双极板200的双极板本体210和连接件220位于同一平面上，双极板200所在平面与上下方向平行。双极板本体210作为极板的主体部分，具有阳极反应区和阴极反应区。接触部221从其与双极板本体210的连接处向上延伸，接触部221相对双极板本体210突出。因此可以认为接触部221的长度方向为第一方向，即上下方向。进一步地，接触部221的宽度方向定义为第二方向，下文以第二方向为左右方向为例，描述本申请的技术方案。左右方向如图1中箭头所示。

具体地，接触部221与缺口211的第一边缘2111相连，第一边缘2111为双极板本体210的上边缘的一部分，接触部221可看作是从双极板本体210的上边缘处向上延伸。可以理解的是，双极板本体210的上边缘的该一部分位于上边缘的该另一部分的下方。进一步地，连接件220的上边缘位于双极板本体210的上边缘的该另一部分的下方，由此，可以使连接件220完全位于缺口211中。

可选地，缺口211的大小为20mm×20mm。

进一步地，如图4所示，缺口211具有第二边缘2112，第二边缘2112与第一边缘2111相互垂直，连接件220与第二边缘2112在左右方向上具有一定的间隔，以使巡检插件300能顺利装入。

如图6所示，燃料电池电堆100的多个双极板200的缺口211在前后方向上相对，且多个双极板200的连接件220在前后方向上相对。由于相邻两个双极板200之间夹设有一个膜电极，因此相邻两个连接件220在前后方向上间隔设置，导电夹230得以夹设到连接件220上。

在一些实施例中，导电夹230包括在双极板本体210的厚度方向上间隔开地设置的第一导电片231和第二导电片232。导电夹230夹设在接触部221上，接触部221在双极板本体210的厚度方向上位于第一导电片231和的第二导电片232之间。

第一导电片231包括第一本体和设在第一本体上的第一凸部233，第一凸部233在双极板本体210的厚度方向上位于第一导电片231与第二导电片232之间。接触部221夹持在第一凸部233和第二导电片232之间。即接触部221在双极板本体210的厚度方向上的两个侧面分别与第一凸部233和第二导电片232相抵，从而双极板200与导电夹230电连接。

或者，第一导电片231包括第一本体和设在第一本体上的第一凸部233，第二导电片232包括第二本体和设在第二本体上的第二凸部234，第一凸部233和第二凸部234中的每一者在双极板本体210的厚度方向上位于第一导电片231与第二导电片232之间。第一凸部233和第二凸部234在双极板本体210的厚度方向上相对。接触部221被夹持在第一凸部233和第二凸部234之间。即接触部221在双极板本体210的厚度方向上的两个侧面分别与第一凸部233和第二凸部234相抵，从而双极板200与导电夹230电连接。

由于导电夹230设置有第一凸部233(或第一凸部233与第二凸部234)，从而使得导电夹230在双极板本体210的厚度方向上具有一定的厚度，因此导电夹230及其夹持着的连接件220更易插入绝缘体310的插槽311中。

如图2和8所示，本实施例的绝缘体310的插槽311的开口方向朝下，绝缘体310从上至下安装到多个双极板200上。巡检插件300还包括巡检线束，巡检线束一一对应地与每个导电夹230相连，巡检线束从绝缘体310上开设的巡检线束出口伸出绝缘体310。作为示例，如图2和图8所示，本实施例中的巡检线束出口位于绝缘体310的上表面。

在一些实施例中，如图7所示，导电夹230进一步包括连接片236。连接片236的第一端2211部与第一导电片231相连，连接片236的第一端2211部与第二导电片232相连，以便导电夹230为U型。导电夹230的长度方向为上下方向，导电夹230宽度方向(第一导电片231的宽度方向、第二导电片232的宽度方向)为左右方向，导电夹230的厚度方向为前后方向。导电夹230从上至下夹到连接件220上，且导电夹230的连接片236位于连接件220的顶端的上方。可选地，导电夹230的连接片236可与连接件220的顶端相抵以对导电夹230的安装进行限位。

进一步地，如图7所示，导电夹230上设有多个第一凸部233和多个第二凸部234。多个第一凸部233组成多个第一凸部组，多个该第一凸部组在左右方向上间隔排布，每个第一凸部组包括沿上下方向间隔排布的多个第一凸部233。多个第二凸部234组成多个第二凸部组，多个该第二凸部组在左右方向上间隔排布，每个第二凸部组包括沿上下方向间隔排布的多个第二凸部234。由此，导电夹230能够更稳固地夹持在连接件220上。

可选地，第一凸部233和与其相对的第二凸部234在前后方向上的间距小于连接件220(接触部221)的厚度，使导电夹230能够更好地夹紧连接件220，以便导电夹230与连接件220能够实现更牢固地夹设(夹持)关系，也使得连接件220与第一凸部233和第二凸部234之间形成更稳固的电连接关系，以便保障巡检稳定性。可以理解的是，导电夹230具有弹性。

可选地，第一导电片231的厚度为0.2mm，第二导电片232的厚度为0.2mm。第一导电片231和第二导电片232在双极板本体210的厚度方向上的间距为0.4mm。第一凸部233在双极板本体210的厚度方向上的厚度为0.15mm。第二凸部234在双极板本体210的厚度方向上的厚度为0.15mm。连接件220在双极板本体210的厚度方向上的厚度为0.2mm.

在一些实施例中，插槽311具有在双极板本体210的厚度方向(前后方向)上相对的第一侧壁面(图中未示出)和第二侧壁面(图中未示出)。导电夹230位于第一侧壁面和第二侧壁面之间。

其中第一导电片231在双极板本体210的厚度方向上位于第一侧壁面和第二导电片232之间。也可以说，第二导电片232在双极板本体210的厚度方向上位于第二侧壁面和第一导电片231之间。

其中第一侧壁面上设有第三凸部，第二侧壁面上设有第四凸部。第一导电片231的侧面上设有第一凹槽，第二导电片232的侧面上设有第二凹槽235，第三凸部的至少一部分配合在第一凹槽内，第四凸部的至少一部分配合在第二凹槽235内。通过第一凹槽和第三凸部、第二凹槽235和第四凸部的如上配合，导电夹230与巡检插件300能够实现相互限位，提高了燃料电池电堆100的结构稳定性。此外，第三凸部和第四凸部能够为巡检插件300的安装进行定位，当第三凸部与第一凹槽卡合、第四凸部与第二凹槽235卡合时，巡检插件300即安装到位。

图7所示的实施例中，第一导电片231的一部分向邻近第二导电片232的方向突出以便形成第一凸部233和第一凹槽，第二导电片232的一部分向邻近第一导电片231的方向凸起以便形成第二凸部234和第二凹槽235。由此可以使第一导电片231和第二导电片232的结构更加合理。

可选地，第一凸部233和第二凸部234可以冲压成型，即通过冲压同时形成第一凸部233和第一凹槽以及第二凸部234和第二凹槽235，从而可以降低第一导电片231和第二导电片232的加工难度、提高第一导电片231和第二导电片232的加工效率。

在一些实施例中，如图3-图6所示，连接件220进一步包括卡接部222，卡接部222上设有第一卡槽2221。巡检插件300进一步包括卡接件320，卡接件320在卡接位置与脱离位置之间可移动地设在绝缘体310上，卡接件320上设置有第二凸起321。位于卡接位置的卡接件320的第二凸起321位于卡接部222的第一卡槽2221内，以便巡检插件300与双极板200相互限位，进一步地，以便巡检插件300在其拔出方向(例如向上方向)上被限位，从而避免巡检插件300的脱落，提高了燃料电池电堆100的结构稳定性。进一步地，位于脱离位置的卡接件320的第二凸起321与卡接部222的第一卡槽2221脱离结合，以便巡检插件300能够顺利取下。

在另一些实施例中，连接件220进一步包括卡接部222，卡接部222上设有第一凸起。巡检插件300进一步包括卡接件320，卡接件320在卡接位置与脱离位置之间可移动地设在绝缘体310上，卡接件320上设置有第二卡槽。卡接部222的第一凸起配合在位于卡接位置的卡接件320的第二卡槽内，以便巡检插件300与双极板200相互限位，避免巡检插件300的脱落，提高了燃料电池电堆100的结构稳定性。

作为示例，卡接部222与接触部221相连。所述接触部221、所述卡接部222均与所述双极板本体210位于同一平面上。

具体地，如图5所示，接触部221在第一方向(上下方向)上具有相对的第一端2211和第二端2212，第二端2212与双极板本体210(缺口211的第一边缘2111)相连，接触部221在第二方向(左右方向)上具有相对的第三端2213和第四端2214。

卡接部222与第三端2213相连。卡接部222在第一方向上具有相对的第五端2222和第六端2223。卡接部222的第五端2222与接触部221的第一端2211平齐。第六端2223在第一方向上位于第五端2222和第二端2212之间。第六端2223上可以设有第一卡槽2221或第一凸起。本实施例中，第六端2223上设有第一卡槽2221。

进一步地，第一端2211、第二端2212、第五端2222和第六端2223相互平行。卡接部222还包括在第二方向上与第三端2213相对的第七端2224。第七端2224的内沿与第五端2222的外沿相连，第七端2224的外沿与第六端2223的外沿相连，即第七端2224向上向右倾斜。如上设计使得连接件220的结构更为合理，也使得双极板200的结构更简洁，进一步能够使卡接部222更方便地与卡接件320相配合。

作为示例，卡接件320在卡接位置与脱离位置之间可转动地设在绝缘体310上。巡检插件300进一步包括扭簧330，扭簧330与卡接件320相连且将卡接件320常推向卡接位置。向卡接件320施加力能够使卡接件320从与卡接部222配合的卡接位置移动到脱离位置，当释放该力，卡接件320在扭簧330的作用下能够自动回到卡接位置，且扭簧330能够向处于卡接位置的卡接件320施加压力以使卡接件320与卡接部222之间配合的更紧密，从而进一步提高巡检插件300的稳固性。

具体地，如图5所示，卡接件320设在绝缘体310的左侧面上，卡接件320包括在上下方向上延伸的按压部和与按压部的底部相连并向靠近绝缘体310的方向延伸的卡合部，第二凸起321设在卡合部的上表面，第二凸起321在前后方向上延伸以便与每个卡接部222的第六端2223上的第一卡槽2221相互配合。在其他实施例中，卡合部的上表面还可以设有能够与多个卡接部222的第一卡槽2221一一对应的多个第二凸起321。

通过按压按压部，卡接件320能够围绕转轴顺时针旋转从而脱离与卡接部222的配合，使得巡检插件300的拆装过程更加简单便捷。扭簧330、转轴与卡接件320的安装方式为本领域技术人员所熟知，这里不做赘述。

进一步地，为了使卡接件320与卡接部222能够更好地实现卡接。插槽311的一个侧面敞开以便构造成开口312，双极板200的卡接部222从开口312伸出插槽311。在图10所示的实施例中，插槽311左侧面敞开构造成开口312。再将巡检插件300安装于双极板200上时，双极板200的卡接部222从开口312伸出插槽311并沿着开口312相对巡检插件300向上移动。当巡检插件300安装到位后，卡接件320得以与伸出插槽311的卡接部222实现卡接。

如图5所示，所述卡接部222上设有第一卡槽2221，所述卡接件320上设有第二凸起321。所述绝缘体310的左侧面的一部分向左突出形成突出部340，所述突出部340上设有至少一个能够与所述第二凸起321卡接的第三卡槽341，所述第三卡槽341在前后方向上与所述第一卡槽2221相对。当卡接部222位于卡接位置时，第二凸起321同时与每个第一卡槽2221和第三卡槽341相配合，从而巡检插件300在与双极板200卡合的同时，巡检插件300实现自我卡合以使巡检插件30与双极板200之间的连接更加牢固可靠，因此进一步提高了燃料电池电堆100的结构稳定性。

在一些实施例中，所述绝缘体310上还设有用于检修巡检线束的检修口313。一旦某一燃料单电池出现事故，可以通过检修口313快速处理维护。可选地，如图8所示，所述检修口313设在所述绝缘体310的远离所述接触部221的一端上。

在一些实施例中，连接件220上设有至少一个加强筋223，可选地，所述加强筋223包括多个第一加强筋和多个第二加强筋，该第一加强筋沿连接件220的宽度方向设置，即该第一加强筋的延伸方向与巡检插件300的插拔方向相互垂直。该第二加强筋的延伸方向与巡检插件300的插拔方向相互平行。

加强筋223用于提高连接件220的结构强度，提高其承载力和刚度，从而提高双极板200的可靠性与耐久性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。