本實(shí)用新型屬于種燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及質(zhì)子交換膜燃料電池電堆組裝技術(shù)。

背景技術(shù)：

燃料電池電堆組裝時，需要足夠大的組裝力，才能使其內(nèi)部零件保持良好的接觸狀態(tài)，達(dá)到雙極板與膜電極(MEA)最佳匹配的接觸狀態(tài)，使發(fā)電效率高。所以，穩(wěn)固的緊固結(jié)構(gòu)是燃料電池電堆的重要組成部分。一個好的燃料電池電堆結(jié)構(gòu)既要有合適的組裝力，又要保證燃料電池電堆的可靠性和零部件的耐久性?，F(xiàn)有技術(shù)的燃料電池電堆緊固方式有捆綁帶式結(jié)構(gòu)、螺桿式結(jié)構(gòu)和整體封裝式結(jié)構(gòu)，捆綁帶式結(jié)構(gòu)如專利CN104064802A“一種燃料電池堆鋼帶捆綁式鎖緊結(jié)構(gòu)”公布的結(jié)構(gòu)；螺桿式結(jié)構(gòu)如CN202333048U“一種帶彈簧的燃料電池堆型”公布的結(jié)構(gòu)。該兩種結(jié)果可以有效的保證組裝力，不足是：無法實(shí)現(xiàn)定尺寸組裝，組裝緊固后，電堆各處長度差異較大，無法滿足大批量及模塊化生產(chǎn)的嚴(yán)格尺寸要求，在車載或震動中沒有支撐結(jié)構(gòu)，電堆內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可靠性無法保證。整體封裝式結(jié)構(gòu)如專利CN103633358A公布的電堆，該結(jié)構(gòu)可以定尺寸組裝，不足是：是單個電堆組裝形式，不能靈活的應(yīng)對多個電堆集成組成模塊，或多個電堆并聯(lián)組裝等結(jié)構(gòu)，且維修維護(hù)及檢測較為不便，裝配工藝較為復(fù)雜，封裝內(nèi)部沒有涉及到外定位防震防錯結(jié)構(gòu)，難以保證車用或震動工況下的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)，包括電堆端板Ⅰ、電堆端板Ⅱ和電堆堆體，電堆堆體夾裝在電堆端板Ⅰ和電堆端板Ⅱ之間，電堆端板的每個邊比電堆堆體的每個邊單側(cè)大出尺寸d,5mm＜d＜10mm,其特征在于：所述帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)還包括拉板壓塊Ⅰ、拉板壓塊Ⅱ、拉板Ⅰ、外定位支撐桿Ⅰ、拉板Ⅱ和外定位支撐桿Ⅱ，所述拉板Ⅰ和拉板Ⅱ都是由一水平板和兩豎板組成,兩豎板位于水平板兩端,向同一方向豎立，兩個以上的螺栓孔勻均分布在水平板兩端的每個豎板上，所述外定位支撐桿Ⅰ和外定位支撐桿Ⅱ是長條塊，長條塊的一個面是弧面，外定位支撐桿Ⅰ和外定位支撐桿Ⅱ的厚度等于電堆端板一個邊比電堆堆體向?qū)?yīng)邊單側(cè)大出的尺寸d，外定位支撐桿Ⅰ和外定位支撐桿Ⅱ的長度等于或小于電堆堆體的長度,外定位支撐桿Ⅰ的與弧面相對的面固定在拉板Ⅰ水平板的內(nèi)面上，位于兩豎板之間,所述外定位支撐桿Ⅱ的與弧面相對的面固定在拉板Ⅱ水平板的內(nèi)面上，位于兩豎板之間,拉板Ⅰ和拉板Ⅱ水平板部分的長度與組裝好的電堆兩端的端板之間的長度相同，所述拉板壓塊Ⅰ和拉板壓塊Ⅱ是長條板，拉板壓塊Ⅰ和拉板壓塊Ⅱ的長度分別與拉板Ⅰ和拉板Ⅱ豎板的寬度相同，拉板壓塊Ⅰ和拉板壓塊Ⅱ的寬度度分別與拉板Ⅰ和拉板Ⅱ豎板的高度相同，拉板壓塊Ⅰ上開有與拉板Ⅰ水平板兩端豎板上螺栓孔相對應(yīng)的孔，拉板壓塊Ⅱ上開有與拉板Ⅱ水平板兩端豎板上螺栓孔相對應(yīng)的孔，拉板Ⅰ水平板扣裝在組裝好的電堆兩端的端板的短邊上，外定位支撐桿Ⅰ頂靠在電堆左右兩側(cè)面上，水平板兩端的豎板分別與電堆兩端的電堆端板Ⅰ和電堆端板Ⅱ的短邊接靠，拉板Ⅱ水平板扣裝在組裝好的電堆兩端的端板的長邊上，外定位支撐桿Ⅱ頂靠在電堆上下兩面上，水平板兩端的豎板分別與電堆兩端的電堆端板Ⅰ和電堆端板Ⅱ的長邊接靠，所述電堆端板Ⅰ和電堆端板Ⅱ的長邊上開有與拉板Ⅱ水平板兩端豎板上螺栓孔相對應(yīng)的孔，電堆端板Ⅰ和電堆端板Ⅱ的短邊上開有與拉板Ⅰ水平板兩端豎板上螺栓孔相對應(yīng)的孔，用螺栓通過拉板壓塊Ⅰ和拉板壓塊Ⅱ?qū)⒗澧窈屠澧蚬潭ㄔ诮M裝好的電堆兩端的端板上。

本實(shí)用新型所述一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述拉板Ⅰ和拉板Ⅱ水平板兩端的豎板的高度為5mm～50mm

本實(shí)用新型所述一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述拉板Ⅰ水平板內(nèi)面上的外定位支撐桿Ⅰ為一根以上；所述拉板Ⅱ水平板內(nèi)面上的外定位支撐桿Ⅱ?yàn)橐桓陨稀?/p>

本實(shí)用新型所述一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述拉板Ⅰ和拉板Ⅱ)為金屬板或工程塑料板，板厚為1mm～3mm。

本實(shí)用新型所述一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述每個組裝好的電堆的四個側(cè)面的每個側(cè)面上拉板Ⅰ和拉板Ⅱ?yàn)楦鳛橐粋€以上。

本實(shí)用新型所述一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述外定位支撐桿Ⅰ和外定位支撐桿Ⅱ是絕緣非金屬材料制成。

本實(shí)用新型所述一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述制成外定位支撐桿Ⅰ和外定位支撐桿Ⅱ的絕緣非金屬材料是聚四氟乙烯或聚甲醛材料。

本實(shí)用新型所述一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)的使用方法，包括在電堆預(yù)緊壓機(jī)上用組裝定位工裝組裝電堆，將電堆壓縮至設(shè)定高度，按電堆被壓縮至設(shè)定的高度制備拉板Ⅰ和拉板Ⅱ，在保持電堆預(yù)緊壓機(jī)壓力的條件下，將拉板Ⅰ和拉板Ⅱ用螺栓固定到電堆端板Ⅰ和電堆端板Ⅱ上，撤掉電堆預(yù)緊壓機(jī)壓力，取出組裝好的電堆。

本實(shí)用新型所述一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)的使用方法中，用電堆預(yù)緊壓機(jī)將電堆壓縮至設(shè)定高度，該高度是依靠經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)及仿真計(jì)算得出的能保證組裝力在合理范圍之內(nèi)的參數(shù)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型的電堆緊固結(jié)構(gòu)能定尺寸拉緊電堆，更好的適應(yīng)電堆的批量生產(chǎn)及裝配，可以有效的保證生產(chǎn)效率，比傳統(tǒng)式電堆結(jié)構(gòu)組裝時間節(jié)省1/3以上；

2、拉板的長度為固定尺寸，可有效的保證電堆組裝后各相應(yīng)尺寸的一致性。

3、震動實(shí)驗(yàn)表明，本實(shí)用新型的電堆緊固結(jié)構(gòu)在3g上下往復(fù)震動對電堆帶來的沖擊下，電堆不會發(fā)生震動變形。

4、本實(shí)用新型的電堆緊固結(jié)構(gòu)能有效控制電堆組裝后的尺寸，應(yīng)力及溫度等變化的影響，電堆尺寸變化不超過±0.5mm，能更好的適應(yīng)模塊化發(fā)展趨勢。

5、本實(shí)用新型的電堆緊固結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，精度高。

6、本實(shí)用新型的電堆緊固結(jié)構(gòu)結(jié)帶有外定位支撐桿，能有效的防止電堆在運(yùn)行、搬運(yùn)、車載及震動等工況中發(fā)生錯位及變形，對電池堆的各節(jié)單池有支撐作用。

附圖說明

圖1拉板Ⅱ和外定位支撐桿Ⅱ結(jié)構(gòu)示意圖

圖2拉板Ⅰ和外定位支撐桿Ⅰ結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖

圖4是實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1、電堆端板Ⅰ，2、拉板壓塊Ⅰ，3、拉板壓塊Ⅱ，4、拉板Ⅰ，5、外定位支撐桿Ⅰ，6、拉板Ⅱ，7、外定位支撐桿Ⅱ，8、電堆端板Ⅱ，9、電堆堆體。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

一種帶有外定位功能的電堆緊固結(jié)構(gòu)，包括電堆端板Ⅰ1、電堆端板Ⅱ8、電堆堆體9，拉板壓塊Ⅰ2、拉板Ⅰ4、外定位支撐桿Ⅰ5、拉板壓塊Ⅱ3、拉板Ⅱ6和外定位支撐桿Ⅱ7，電堆堆體9夾裝在電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8之間，電堆端板的每個邊比電堆堆體9的每個邊單側(cè)大出尺寸d,5mm＜d＜10mm,外定位支撐桿Ⅰ5和外定位支撐桿Ⅱ7是長條塊，長條塊的一個面是弧面，外定位支撐桿Ⅰ5和外定位支撐桿Ⅱ7的厚度等于電堆端板一個邊比電堆堆體9向?qū)?yīng)邊大出的尺寸d，外定位支撐桿Ⅰ5和外定位支撐桿Ⅱ7的長度等于或小于電堆堆體9的長度,外定位支撐桿Ⅰ5和外定位支撐桿Ⅱ7是絕緣非金屬材料制成,絕緣非金屬材料是聚四氟乙烯或聚甲醛材料。拉板Ⅰ4由一水平板和兩豎板組成,兩豎板位于水平板兩端,向同一方向豎立，兩個以上的螺栓孔勻均分布在水平板兩端的每個豎板上，豎板的長度為5mm～50mm,外定位支撐桿Ⅰ5的與弧面相對的面固定在拉板Ⅰ4水平板的內(nèi)面上，位于兩豎板之間,外定位支撐桿Ⅰ5為一根以上；拉板Ⅱ6由一水平板和兩豎板組成,兩豎板位于水平板兩端,向同一方向豎立，兩個以上的螺栓孔勻均分布在水平板兩端的豎板上，豎板的長度為5mm～50mm,外定位支撐桿Ⅱ7的與弧面相對的面固定在拉板Ⅱ6水平板的內(nèi)面上，位于兩豎板之間,外定位支撐桿Ⅱ7為一根以上；拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6水平板部分的長度與組裝好的電堆兩端的端板之間的長度相同，拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6為金屬板或工程塑料板，板厚為1mm～3mm。拉板壓塊Ⅰ2和拉板壓塊Ⅱ3是長條板，拉板壓塊Ⅰ2和拉板壓塊Ⅱ3的長度分別與拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6豎板的寬度相同，拉板壓塊Ⅰ2和拉板壓塊Ⅱ3的寬度度分別與拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6豎板的高度相同，拉板壓塊Ⅰ2上開有與拉板Ⅰ4水平板兩端豎板上螺栓孔相對應(yīng)的孔，拉板壓塊Ⅱ3上開有與拉板Ⅱ6水平板兩端豎板上螺栓孔相對應(yīng)的孔，拉板Ⅰ4水平板扣裝在組裝好的電堆兩端的端板的短邊上，外定位支撐桿Ⅰ5頂靠在電堆左右兩側(cè)面上，水平板兩端的豎板分別與電堆兩端的電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8的短邊接靠，拉板Ⅱ6水平板扣裝在組裝好的電堆兩端的端板的長邊上，外定位支撐桿Ⅱ7頂靠在電堆上下兩面上，水平板兩端的豎板分別與電堆兩端的電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8的長邊接靠，每個組裝好的電堆的四個側(cè)面的每個側(cè)面上拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6為各為一個以上。電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8的長邊上開有與拉板Ⅱ6水平板兩端豎板上螺栓孔相對應(yīng)的孔，電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8的短邊上開有與拉板Ⅰ4水平板兩端豎板上螺栓孔相對應(yīng)的孔，用螺栓通過拉板壓塊Ⅰ2和拉板壓塊Ⅱ3將拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6固定在組裝好的電堆兩端的端板上。

使用方法，包括在電堆預(yù)緊壓機(jī)上用組裝定位工裝組裝電堆，將電堆壓縮至設(shè)定高度，按電堆被壓縮至設(shè)定的高度制備拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6，在保持電堆預(yù)緊壓機(jī)壓力的條件下，將拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6用螺栓固定到電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8上，撤掉電堆預(yù)緊壓機(jī)壓力，取出組裝好的電堆。

實(shí)施例1

電堆左右兩側(cè)面各設(shè)置一塊拉板Ⅰ4，電堆左側(cè)拉板Ⅰ4位于電堆左側(cè)面上邊緣,拉板Ⅰ4的上邊與電堆上邊平齊,電堆右側(cè)拉板Ⅰ4位于電堆右側(cè)面下邊緣,拉板Ⅰ4的下邊與電堆下邊平齊,拉板Ⅰ4上設(shè)置一根外定位支撐桿Ⅰ5,位于拉板Ⅰ4平板的中間,用螺釘固定在拉板Ⅰ4平板的內(nèi)面上；電堆上下兩面各設(shè)置一塊拉板Ⅱ6，電堆上面拉板Ⅱ6位于電堆上面左邊緣,拉板Ⅱ6的一邊與電堆左邊平齊,電堆下面拉板Ⅱ6位于電堆下面右邊緣,電堆下面拉板Ⅱ6位于與電堆上面左邊緣,拉板Ⅱ6的一邊與電堆左邊平齊,拉板Ⅱ6上設(shè)置二根外定位支撐桿Ⅱ7，外定位支撐桿Ⅱ7位于拉板Ⅱ6左右兩側(cè)位置處,外定位支撐桿Ⅱ7用螺釘固定在拉板Ⅱ6平板的內(nèi)面上。拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6用2mm304不銹鋼板制成,外定位支撐桿Ⅰ5和外定位支撐桿Ⅱ7用聚四氟乙烯制成,拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6豎板長20mm,拉板Ⅰ4豎板上設(shè)三個螺栓孔,拉板壓塊Ⅰ2上設(shè)三個與拉板Ⅰ4豎板上三個螺栓孔對應(yīng)的螺栓孔，拉板Ⅱ6豎板上設(shè)七個螺栓孔，拉板壓塊Ⅱ3設(shè)三個與拉板Ⅱ6豎板上七個螺栓孔對應(yīng)的螺栓孔，電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8短邊的與拉板Ⅰ4豎板上三個螺栓孔對應(yīng)位置開有三個的螺栓孔，電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8長邊的與拉板Ⅱ6豎板上七個螺栓孔對應(yīng)位置開有七個的螺栓孔，螺栓將拉板壓塊Ⅰ2、拉板壓塊Ⅱ3、拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6固定在電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8上。

實(shí)施例2

電堆左右兩側(cè)面各設(shè)置一塊拉板Ⅰ4，電堆左右兩側(cè)拉板Ⅰ4位于電堆側(cè)面中間,拉板Ⅰ4上設(shè)置一根外定位支撐桿Ⅰ5,位于拉板Ⅰ4平板的中間,用膠固定粘接在拉板Ⅰ4平板的內(nèi)面上；電堆上下兩面各設(shè)置二塊拉板Ⅱ6，電堆上面上的兩塊拉板Ⅱ6位于電堆上面的左右兩邊緣位置,電堆下面上的兩塊拉板Ⅱ6位于與電堆上面二塊拉板Ⅱ6相對位置處,拉板Ⅱ6上設(shè)置一根外定位支撐桿Ⅱ7，外定位支撐桿Ⅱ7位于拉板Ⅱ6中間位置處,外定位支撐桿Ⅱ7用膠固定粘接在拉板Ⅱ6平板的內(nèi)面上。拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6用3mm304不銹鋼板制成,外定位支撐桿Ⅰ5和外定位支撐桿Ⅱ7用聚甲醛材料制成,拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6豎板長30mm,拉板Ⅰ4豎板上和拉板Ⅱ6豎板上都設(shè)三個螺栓孔,拉板壓塊Ⅰ2和拉板壓塊Ⅱ3上都設(shè)三個與拉板Ⅰ4豎板上和拉板Ⅱ6豎板上三個螺栓孔對應(yīng)的螺栓孔，電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8短邊的與拉板Ⅰ4豎板上三個螺栓孔對應(yīng)位置開有三個的螺栓孔，電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8長邊的與每塊拉板Ⅱ6豎板上三個個螺栓孔對應(yīng)位置開有三個個的螺栓孔，螺栓將拉板壓塊Ⅰ2、拉板壓塊Ⅱ3、拉板Ⅰ4和拉板Ⅱ6固定在電堆端板Ⅰ1和電堆端板Ⅱ8上。