电堆盒组件的制作方法

allin2026-05-16  15


本公开涉及电堆盒组件。


背景技术:

1、燃料电池系统是一种利用连续供应的燃料的化学反应连续产生电能的系统,并且已经被连续研究和开发作为用于解决全球预警问题的措施。

2、氢燃料电池系统是指通过使用燃料处理系统(fps)和空气处理系统(aps)将氢和氧供应至电堆来产生电力的系统。

3、在电堆中,通常堆叠约400个或更多个膜电极组件。由于电堆的结构特性,当膜电极组件在其一部分的性能劣化或发生故障时,该部分还使周围区段中的膜电极组件劣化。即,即使只在该部分发生故障,可能需要替换整个电堆。

4、在常规的氢燃料电池系统中,因为为了拆除几个或几十个劣化的膜电极组件,所有约400个或更多个的膜电极组件必须被丢弃或更换,由此损失成本变高。


技术实现思路

1、已经做出本公开以在保持由现有技术实现的优势不受影响的同时解决在现有技术中出现的上述问题。

2、本公开的一方面提供了一种电堆盒组件,其中可仅更换包括有问题的膜电极组件的盒。

3、本公开要解决的技术问题不限于上述问题,并且本公开所属领域的技术人员从以下描述中将清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。

4、本实用新型涉及一种电堆盒组件,所述电堆盒组件包括:第一电堆盒,所述第一电堆盒包括:多个第一电池,沿基准方向堆叠;第一端板,设置在所述第一电池的基准方向侧上;及第二端板,设置在所述第一电池的与所述基准方向侧相对的另一侧上;以及第二电堆盒,所述第二电堆盒包括:多个第二电池,沿所述基准方向堆叠;第三端板,设置在所述第二电池的基准方向侧上;及第四端板,设置在所述第二电池的与所述基准方向侧相对的另一侧上,其中,所述第一端板和所述第四端板具有对应的形状。

5、所述第一端板包括:第一孔,沿着所述基准方向延伸;以及第二孔,沿着所述基准方向延伸,所述第二孔的直径大于所述第一孔的直径,其中,所述第四端板包括:第三孔,沿着所述基准方向延伸;以及第四孔,沿着所述基准方向延伸,并且所述第四孔的直径大于所述第三孔的直径,其中,所述第一孔与所述第三孔连通,并且其中,所述第二孔与所述第四孔连通。

6、所述第一端板包括形成为围绕所述第一孔和所述第二孔的第一槽,所述第一槽沿着所述基准方向的相反方向凹陷,其中,所述第四端板包括形成为围绕所述第三孔和所述第四孔的第二槽,所述第二槽沿着所述基准方向凹陷,并且其中,所述电堆盒组件还包括插入所述第一槽和所述第二槽中的第一密封构件,所述第一密封构件配置成保持所述第一端板与所述第四端板之间的密封状态。

7、在所述第一端板中在所述第一槽的外表面上形成有沿着所述基准方向突出的第一凸台。

8、所述第一端板包括:第五孔,沿着所述基准方向延伸;以及第六孔,沿着所述基准方向延伸,所述第六孔的直径小于所述第五孔的直径,其中,第四端板包括:第七孔,沿着所述基准方向延伸;以及第八孔,沿着所述基准方向延伸,并且所述第八孔的直径小于所述第七孔的直径,其中,所述第五孔与所述第七孔连通,并且其中,所述第六孔与所述第八孔连通。

9、所述第一孔的直径对应于所述第六孔的直径,并且其中,所述第二孔的直径对应于所述第五孔的直径。

10、当从所述第一孔朝向所述第二孔的方向被定义为第一方向并且从所述第一孔朝向所述第五孔的方向被定义为第二方向时,所述第一方向与所述第二方向彼此垂直。

11、在所述第一端板的周缘的一部分处形成沿着所述基准方向的相反方向凹陷的第一紧固凹陷部,其中,在所述第二端板的周缘的一部分处形成沿着所述基准方向凹陷的第二紧固凹陷部,所述第二紧固凹陷部对应于所述第一紧固凹陷部,并且其中,所述第一电堆盒还包括:第一挤压构件,所述第一挤压构件的相对两端插入到所述第一紧固凹陷部和所述第二紧固凹陷部中以挤压所述第一端板和所述第二端板。

12、在所述第三端板的周缘的一部分处形成沿着所述基准方向的相反方向凹陷的第三紧固凹陷部,其中,在所述第四端板的周缘的一部分处形成沿着所述基准方向凹陷的第四紧固凹陷部,所述第四紧固凹陷部对应于所述第三紧固凹陷部,其中,所述第二电堆盒还包括:第二挤压构件,所述第二挤压构件的相对两端插入到所述第三紧固凹陷部和所述第四紧固凹陷部中以挤压所述第三端板和所述第四端板,并且其中,所述电堆盒组件还包括连接所述第一挤压构件和所述第二挤压构件的连接构件。

13、当所述第一紧固凹陷部开口的两个方向中的除了所述基准方向之外的方向被定义为突出方向时,其中,所述第一挤压构件包括:第一部分,配置为插入到所述第一紧固凹陷部中并且具有在所述突出方向上突出的第一区域;第二部分,配置为插入到所述第二紧固凹陷部中并且具有在所述突出方向上突出的第二区域;以及第三部分,连接所述第一部分和所述第二部分。

14、所述第二挤压构件包括:第四部分,配置为插入到所述第三紧固凹陷部中并且具有在所述突出方向上突出的第四区域;第五部分,配置为插入到所述第三紧固凹陷部中并且具有在所述突出方向上突出的第五区域;以及第六部分,连接所述第四部分和所述第五部分,并且其中,所述第一部分和所述第五部分沿着所述基准方向彼此间隔开。

15、所述第一部分沿着所述基准方向的长度与所述第一紧固凹陷部沿着所述基准方向的长度相对应。

16、所述第二端板包括:燃料电极引入孔,形成在对应于所述第一孔的位置处,所述燃料电极引入孔的直径对应于所述第一孔的直径;以及空气电极引入孔,形成在与所述第二孔对应的位置处,所述空气电极引入孔的直径对应于所述第二孔的直径。

17、所述电堆盒组件还包括:第一冷却孔,沿着所述基准方向延伸并且设置在所述第一孔与所述第二孔之间,所述第一冷却孔形成在所述第一端板中;以及第二冷却孔,沿着所述基准方向延伸并且设置在所述第三孔与所述第四孔之间,所述第二冷却孔形成在所述第四端板中。

18、所述电堆盒组件还包括:冷却流体孔,形成在对应于所述第二冷却孔的位置处,所述冷却流体孔的形状对应于所述第二冷却孔的形状,其中,所述冷却流体孔形成在所述第三端板中。

19、所述电堆盒组件还包括:第三电堆盒,所述第三电堆盒包括:多个第三电池,沿所述基准方向堆叠;第五端板,设置在所述第三电池的基准方向侧上;以及第六端板,设置在所述第三电池的与所述基准方向侧相对的另一侧上并且设置在所述第一电堆盒和所述第二电堆盒之间,其中,所述第一端板和所述第六端板具有对应的形状,并且其中,所述第四端板和第五端板具有对应的形状。

20、所述第一电堆盒和所述第二电堆盒中的每者均包括多个膜电极组件,并且其中,所述电堆盒组件还包括:处理器,所述处理器配置为:检测所述第一电堆盒和所述第二电堆盒中的至少一者中的多个膜电极组件之中的故障;以及在检测到故障时,提供检测的警报以更换包含故障的膜电极组件的电堆盒。

21、本实用新型还涉及一种电堆盒组件,所述电堆盒组件包括:第一电堆盒,所述第一电堆盒包括:多个第一电池,沿着基准方向堆叠;第一端板,设置在所述第一电池的基准方向侧上;第二端板,设置在所述第一电池的与所述基准方向侧相对的另一侧上;及第一挤压构件,配置成挤压所述第一端板和所述第二端板,使得所述第一端板和所述第二端板彼此挤压;第二电堆盒,所述第二电堆盒包括:多个第二电池,沿着所述基准方向堆叠;第三端板,设置在所述第二电池的基准方向侧上;第四端板,设置在所述第二电池的与所述基准方向侧相对的另一侧上;及第二挤压构件,配置成挤压所述第三端板和所述第四端板,使得所述第三端板和所述第四端板彼此挤压;以及连接构件,连接所述第一挤压构件和所述第二挤压构件。

22、所述第一电堆盒和所述第二电堆盒中的每者均包括多个膜电极组件,并且其中,所述电堆盒组件还包括:处理器,所述处理器配置为:检测所述第一电堆盒和所述第二电堆盒中的至少一者中的多个膜电极组件之中的故障;以及在检测到故障时,提供检测的警报以更换包含故障的膜电极组件的电堆盒。

23、根据本公开,当通过堆叠而形成的具有若干个盒的形式的电堆的一部分具有问题时,由于仅包括有问题的膜电极组件的盒被更换,因此维修成本可被最小化。


技术特征:

1.一种电堆盒组件,其特征在于,所述电堆盒组件包括:

2.根据权利要求1所述的电堆盒组件,

3.根据权利要求2所述的电堆盒组件,

4.根据权利要求3所述的电堆盒组件,其特征在于,在所述第一端板中在所述第一槽的外表面上形成有沿着所述基准方向突出的第一凸台。

5.根据权利要求2所述的电堆盒组件,

6.根据权利要求5所述的电堆盒组件,

7.根据权利要求6所述的电堆盒组件,其特征在于,当从所述第一孔朝向所述第二孔的方向被定义为第一方向并且从所述第一孔朝向所述第五孔的方向被定义为第二方向时,所述第一方向与所述第二方向彼此垂直。

8.根据权利要求1所述的电堆盒组件,

9.根据权利要求8所述的电堆盒组件,

10.根据权利要求9所述的电堆盒组件,

11.根据权利要求10所述的电堆盒组件,

12.根据权利要求10所述的电堆盒组件,其特征在于,所述第一部分沿着所述基准方向的长度与所述第一紧固凹陷部沿着所述基准方向的长度相对应。

13.根据权利要求2所述的电堆盒组件,其特征在于,所述第二端板包括:

14.根据权利要求2所述的电堆盒组件,其特征在于,所述电堆盒组件还包括:

15.根据权利要求14所述的电堆盒组件,其特征在于,所述电堆盒组件还包括:

16.根据权利要求1所述的电堆盒组件,其特征在于,所述电堆盒组件还包括:

17.根据权利要求1所述的电堆盒组件,

18.一种电堆盒组件,其特征在于,所述电堆盒组件包括:

19.根据权利要求18所述的电堆盒组件,


技术总结
本技术涉及一种电堆盒组件,所述电堆盒组件包括:第一电堆盒,所述第一电堆盒包括:多个第一电池,沿基准方向堆叠;第一端板,设置在所述第一电池的基准方向侧上;及第二端板,设置在所述第一电池的与所述基准方向侧相对的另一侧上;以及第二电堆盒,所述第二电堆盒包括:多个第二电池,沿所述基准方向堆叠;第三端板,设置在所述第二电池的基准方向侧上;及第四端板,设置在所述第二电池的与所述基准方向侧相对的另一侧上,其中,所述第一端板和所述第四端板具有对应的形状。根据本公开,由于可以仅更换包括有问题的膜电极组件的盒,因此维修成本可最小化。

技术研发人员:禹明南
受保护的技术使用者:现代自动车株式会社
技术研发日:20240105
技术公布日:2024/10/31
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