一种燃料电池压装设备的制作方法

    专利查询2026-09-02  1


    本技术涉及一种燃料电池压装设备,属于燃料电池制造。


    背景技术:

    1、燃料电池电堆,是电化学反应发生的场所,是燃料电池动力系统的核心部件,是由多个燃料电池单体以串联方式层叠组合构成,目的是为了获得实际应用所需的功率。电堆的核心部件包括双极板和膜电极等,双极板和膜电极的交替叠合,各单体之间通过密封件密封,再经前、后端板压紧后用螺杆等方式紧固。燃料电池电堆工作时,氢气和空气(氧气)分别由阴阳极进口引入,通过电堆气体公用管道分配到各单电池的双极板,再经过双极板导流均匀分配到电极,通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。

    2、现有的燃料电池压力机主要包括气缸、压力表、压头组成该组合无法精准的控制施加在燃料电池上的压力和位移,存在最大压力无法满足燃料电池所需的压力的情况。


    技术实现思路

    1、本实用新型提出一种燃料电池压装设备,为燃料电池压装过程实时准确地提供所需位移和压力,同时,为燃料电池的装配和调整提供专门的人工操作区。

    2、为实现上述目的,本实用新型提供一种燃料电池压装设备,包括:

    3、外壳,所述外壳内部设置有燃料电池堆放腔和人工操作腔;

    4、所述燃料电池堆放腔,其内部设置有:

    5、顶部挡板,与腔体顶部相连;

    6、若干支撑杆,垂直设置于腔体四周,每个支撑杆的两端分别与顶部挡板和腔体底面固定相连,为所述燃料电池堆放腔提供支撑力;

    7、电池支撑块,固定设置在腔体底面上,用于放置待压装的燃料电池;下压设备,设置在腔体顶部,且位于所述电池支撑块的上方,该下压设备的底端贯穿腔体顶部和顶部挡板伸入至燃料电池堆放腔的内部,用于对燃料电池进行压装;

    8、控制平台,嵌于所述外壳上;与所述下压设备通信,接收所述下压设备的压力状态信号和运动状态信号,输出压力控制信号和运动控制信号,实时控制所述下压设备的运动和压力大小,准确完成对燃料电池的压装操作。

    9、其中,所述下压设备包括气缸,为所述下压设备主体部分,固定设置在所述燃料电池堆放腔顶部,其输出端贯穿所述燃料电池堆放腔顶部和顶部挡板,伸入所述燃料电池堆放腔的内部;所述气缸用于储存压力,同时,与所述控制平台通信连接,接收所述控制平台压力控制信号,实时调整输出的压力大小。

    10、其中,所述下压设备还包括压头,与所述气缸的输出端相连,位于所述燃料电池堆放腔内部,在所述下压设备最下端;在燃料电池压装中,所述压头上下移动,向待压装的燃料电池传递所述气缸的压力。

    11、其中,所述下压设备还包括传感器,设置在所述气缸的输出端上,位于所述燃料电池堆放腔内部,且在所述顶部挡板下方;通过实时监测压装时燃料电池的应变,获得所述压头所受实时压力的压力状态信号;所述传感器与所述控制平台通信,向其输出压力状态信号。

    12、其中,所述下压设备还包括行程控制器,与所述控制平台通信相连;实时接收所述控制平台的运动控制信号;根据运动控制信号,对所述压头输出运动控制信号,控制压头的运动,并实时向所述控制平台输出压头的运动状态信号。

    13、具体的,控制所述压头运动包括控制运动速度和运动方向。

    14、所述控制平台,根据由所述传感器处接收到的压力状态信号,以及根据由所述行程控制器处接收到的运动状态信号,向气缸输出压力控制信号,调整气缸的实时压力大小,间接调整压头所受实时压力大小;同时向行程控制器输出运动控制信号,间接实时调整压头的运动。

    15、较佳的,所述外壳内还设有专门的人工操作腔;所述人工操作腔与燃料电池堆放腔之间通过设置门进行划分连接,经由此门进行燃料电池压装前的放置操作和压装完成后取出操作。

    16、较佳的,所述燃料电池堆放腔侧面还设有至少一个散热器,用于释放燃料电池产生的热量。

    17、较佳的,所述下压设备还设有消音器,设置在所述气缸上,位于所述燃料电池堆放腔顶面外部;用于消除气缸工作噪音。

    18、综上所述,本实用新型提供的燃料电池压装设备,能够实时准确地控制燃料电池装配所施加的压力和位移,并额外划分了人工操作腔便于对燃料电池进行装配和调整,提高了燃料电池的装配速率,保证了燃料电池安装的安全。



    技术特征:

    1.一种燃料电池压装设备,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的燃料电池压装设备,其特征在于,所述下压设备包括气缸,固定设置在所述燃料电池堆放腔顶部,其输出端贯穿所述燃料电池堆放腔顶部和顶部挡板,伸入所述燃料电池堆放腔的内部;所述气缸用于储存压力,同时,与所述控制平台通信连接,接收所述控制平台压力控制信号,实时调整输出的压力大小。

    3.如权利要求2所述的燃料电池压装设备,其特征在于,所述下压设备还包括压头,与所述气缸的输出端相连,位于所述燃料电池堆放腔内部,在所述下压设备最下端;在燃料电池压装中,所述压头上下移动,向待压装的燃料电池传递所述气缸的压力。

    4.如权利要求3所述的燃料电池压装设备,其特征在于,所述下压设备还包括传感器,设置在所述气缸的输出端上,位于所述燃料电池堆放腔内部,且在所述顶部挡板下方;通过实时监测压装时燃料电池的应变,获得所述压头所受实时压力的压力状态信号;所述传感器与所述控制平台通信,向其输出压力状态信号。

    5.如权利要求4所述的燃料电池压装设备,其特征在于,所述下压设备还包括行程控制器,与所述控制平台通信相连;实时接收所述控制平台的运动控制信号;根据运动控制信号,对所述压头输出运动控制信号,控制压头的运动,并实时向所述控制平台输出压头的运动状态信号。

    6.如权利要求5所述的燃料电池压装设备,其特征在于,控制所述压头运动包括控制运动速度和运动方向。

    7.如权利要求5所述的燃料电池压装设备,其特征在于,所述控制平台,根据由所述传感器处接收到的压力状态信号,以及根据由所述行程控制器处接收到的运动状态信号,向气缸输出压力控制信号,调整气缸的实时压力大小,间接调整压头所受实时压力大小;同时向行程控制器输出运动控制信号,间接实时调整压头的运动。

    8.如权利要求1所述的燃料电池压装设备,其特征在于,所述人工操作腔与燃料电池堆放腔之间通过设置门进行连接,经由此门进行燃料电池压装前的放置操作和压装完成后取出操作。

    9.如权利要求1所述的燃料电池压装设备,其特征在于,所述燃料电池堆放腔侧面还设有至少一个散热器,用于释放燃料电池产生的热量。

    10.如权利要求2所述的燃料电池压装设备,其特征在于,所述下压设备还设有消音器,设置在所述气缸上,位于所述燃料电池堆放腔顶面外部;


    技术总结
    本技术涉及一种燃料电池压装设备,包括:外壳,其内部设有燃料电池堆放腔和人工操作腔;燃料电池堆放腔内部包括:顶部挡板;若干支撑杆;电池支撑块,固定设置在腔体底面上;下压设备,设置在腔体顶部,且位于电池支撑块的上方,该下压设备的底端贯穿腔体顶部和顶部挡板伸入至燃料电池堆放腔的内部,用于对燃料电池进行压装;控制平台,嵌于所述外壳上,与所述下压设备通信,接收所述下压设备的状态信号,输出控制信号,实时控制所述下压设备的运动和压力大小。本技术能够实时准确地控制运动和所施加的压力,提高了燃料电池的装配速率,保证了燃料电池安装的安全。

    技术研发人员:白帆,孙毅,张旭,贺阳,钟国敏
    受保护的技术使用者:航天氢能(上海)科技有限公司
    技术研发日:20231225
    技术公布日:2024/11/26
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