本发明涉及燃料电池
技术领域：
，具体涉及一种燃料电池堆的束紧装置及燃料电池。
背景技术：
：质子交换膜燃料电池是一种无需燃烧就可将气体中的化学能直接转化为电能的发电装置，它具有能量密度高，结构简单，环境友好，因此，质子交换膜燃料电池具有良好的发展前景。单个燃料电池输出电压及功率较低，即根据特定设备的电压或电流要求，需将若干单个电池进行堆垒形成燃料电池堆对外供电。燃料电池堆一般包括：端板、集流板、若干双极板及膜电极，通常，采用绑带或其他锁紧装置将以上部件锁紧，形成质子交换膜燃料电池堆。但是，绑带在长期使用过程中发生塑性变形，导致燃料电池堆出现松动的现象。技术实现要素：本发明的主要目的是提出一种燃料电池堆的束紧装置及燃料电池，旨在解决绑带在长期使用过程中发生塑性变形，导致燃料电池堆出现松动的问题。为实现上述目的，本发明提出一种燃料电池堆的束紧装置，所述燃料电池堆的束紧装置包括：安装座，用于设置于所述燃料电池堆主体上，所述安装座形成有第一区域；以及，夹紧机构，所述夹紧机构包括绑带以及压制机构，所述绑带具有间隔设置的固定段和自由段，所述固定段固定于所述安装座的所述第一区域，所述自由段用于沿所述燃料电池堆的环周方向绕设后连接至所述第一区域，所述压制机构包括压制件，所述压制件设用于在外力驱动下活动设置于所述自由段背对所述第一区域的一侧，以具有靠近所述第一区域的压制行程，以在所述压制行程中，所述压制件将所述自由段压制在所述第一区域上。可选地，所述压制件包括辊轴，所述辊轴沿其轴线转动安装于所述安装座，所述辊轴的侧壁设有凸起，以在所述压制行程中，所述凸起与所述自由段的上表面相抵接；其中，所述凸起在所述压制件的旋转方向上呈逐渐凸出所述辊轴的侧壁设置。可选地，所述凸起的外表面呈圆弧设置。可选地，所述压制件至少在所述凸起处由弹性材料制成。可选地，所述凸起与所述自由段的上表面之间的抵接处设置防滑结构。可选地，所述束紧装置还包括松紧调节装置，所述松紧调节装置包括：松紧调节件，沿远离和靠近所述压制件方向可移动地安装于所述安装座，所述松紧调节件与所述自由段可离合连接，以在与所述自由段连接时，所述松紧调节件能够带动所述自由段活动；以及，驱动装置，安装于所述安装座，所述驱动装置连接所述松紧调节件，以带动所述松紧调节件远离和靠近所述压制件。可选地，所述松紧调节件包括：齿条，沿远离和靠近所述压制件方向延伸设置于所述压制件的一侧，所述齿条的一端朝向所述自由段，且与所述自由段可离合地连接；以及，齿轮，与所述齿条相啮合，所述齿轮被所述驱动装置驱动转动，以带动所述齿条远离或靠近所述压制件。可选地，所述松紧调节件还包括凸块，所述凸块与所述自由段上的凹槽相适配。可选地，所述固定段与所述安装座采用粘接、卡扣连接或者螺钉连接。本发明还提供一种燃料电池，所述燃料电池包括：燃料电池堆主体；以及，燃料电池堆的束紧装置，所述燃料电池堆的束紧装置包括：安装座，用于设置于所述燃料电池堆主体上，所述安装座形成有第一区域；以及，夹紧机构，所述夹紧机构包括绑带以及压制机构，所述绑带具有间隔设置的固定段和自由段，所述固定段固定于所述安装座的所述第一区域，所述自由段用于沿所述燃料电池堆的环周方向绕设后连接至所述第一区域，所述压制机构包括压制件，所述压制件在外力驱动下活动设置于所述自由段背对所述第一区域的一侧，以具有靠近所述第一区域的压制行程，以在所述压制行程中，所述压制件将所述自由段压制在所述第一区域上。本发明的技术方案中，所述燃料电池堆的束紧装置包括安装座和夹紧机构，所述安装座用于设置于所述燃料电池堆主体上，所述安装座形成有第一区域；所述夹紧机构包括绑带以及压制机构，所述绑带具有间隔设置的固定段和自由段，所述固定段固定于所述安装座的所述第一区域，所述自由段用于沿所述燃料电池堆的环周方向绕设后连接至所述第一区域，所述压制机构包括压制件，所述压制件在外力驱动下活动设置于所述自由段背对所述第一区域的一侧，以具有靠近所述第一区域的压制行程，以在所述压制行程中，所述压制件将所述自由段压制在所述第一区域上。在外力的作用下，所述压制件活动设置于所述自由段，并可控制所述自由段相对所述压制件活动，外力撤销后，所述压制件压制并固定所述自由段。本发明结构简单，可调节所述燃料电池堆的束紧装置对所述燃料电池堆的松紧程度，避免所述绑带发生塑性变形，使所述燃料电池堆出现松弛现象，提高所述燃料电池的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明提供的燃料电池堆的束紧装置的一实施例的立体结构示意图；图2为图1中的部分结构示意图；图3为图2中a-a的剖面图；图4为图1中压制件的立体结构示意图；图5为本发明提供的燃料电池堆的束紧装置的另一实施例的立体结构示意图；图6为图1中手持支架的立体结构示意图；图7为图1中松紧调节件的立体结构示意图；图8为图1中绑带的立体结构示意图；图9为图1中安装座的部分立体结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100燃料电池堆的束紧装置2212凸起1安装座3松紧调节件2夹紧机构31齿条21绑带32齿轮21a固定段33凸块21b自由段4燃料电池堆21c自由段的上表面41第一端板211自由段上的凹槽42第二端板22压制机构5手持支架221压制件6卡扣2211辊轴7卡槽本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。目前，质子交换膜燃料电池是一种无需燃烧就可将气体中的化学能直接转化为电能的发电装置，它具有能量密度高，结构简单，环境友好，因此，质子交换膜燃料电池具有良好的发展前景。单个燃料电池输出电压及功率较低，即根据特定设备的电压或电流要求，需将若干单个电池进行堆垒形成燃料电池堆对外供电。燃料电池堆一般包括：端板、集流板、若干双极板及膜电极，通常，采用绑带或其他锁紧装置将以上部件锁紧，形成质子交换膜燃料电池堆。但是，绑带在长期使用过程中发生塑性变形，导致燃料电池堆可能出现松动的现象。鉴于此，本发明提供一种燃料电池堆的束紧装置100，所述燃料电池堆的束紧装置100用以对燃料电池中的燃料电池堆4进行束紧，图1至图9为本发明提供的燃料电池堆的束紧装置100的具体实施例。请参阅图1至图3，在一实施例中，所述燃料电池堆的束紧装置100包括安装座1和夹紧机构2，所述安装座1用于设置于所述燃料电池堆4的主体上，所述安装座1形成有第一区域；所述夹紧机构2包括绑带21以及压制机构22，所述绑带21具有间隔设置的固定段21a和自由段21b，所述固定段21a固定于所述安装座1的所述第一区域，所述自由段21b用于沿所述燃料电池堆4的环周方向绕设后连接至所述第一区域，所述压制机构22包括压制件221，所述压制件221在外力驱动下活动设置于所述自由段21b背对所述第一区域的一侧，以具有靠近所述第一区域的压制行程，以在所述压制行程中，所述压制件221将所述自由段21b压制在所述第一区域上。在本发明的技术方案中，所述燃料电池堆的束紧装置100用于沿着所述燃料电池堆4的堆叠方向夹紧所述燃料电池堆4；所述压制件221设用于在外力驱动下活动设置于所述自由段21b背对所述第一区域的一侧，以具有靠近所述第一区域的压制行程，以在所述压制行程中，所述压制件221将所述自由段21b压制在所述第一区域上。如此，在受到外力作用时，所述压制件221活动靠近所述第一区域并压制所述自由段21b，所述自由段21b可活动设置，从而带动所述自由段21b相对所述压制件221活动至夹紧或松弛所述燃料电池堆4，以调整所述燃料电池堆4的松紧状态；在未受到外力作用时，所述压制件221将所述自由段21b压制在所述第一区域上，从而所述压制件221固定所述自由段21b，实现所述燃料电池堆的束紧装置100对所述燃料电池堆4的夹紧。也就是说，在外力的作用下，所述压制件221活动设置于所述自由段21b，并可控制所述自由段21b相对所述压制件221活动，当外力撤销后，所述压制件221压制并固定所述自由段21b，所述燃料电池堆的束紧装置100能够根据实际情况灵活调节所述燃料电池堆4的松紧程度。本发明结构简单，可调节所述燃料电池堆的束紧装置100对所述燃料电池堆4的松紧程度，避免所述绑带21发生塑性变形，使所述燃料电池堆4出现松弛现象，提高所述燃料电池的使用寿命。在一实施例中，请参阅图4，所述压制件221包括辊轴2211，所述辊轴2211沿其轴线转动安装于所述安装座1，所述辊轴2211的侧壁设有凸起2212，以在所述压制行程中，所述凸起2212与所述自由段的上表面21c相抵接；其中，所述凸起2212在所述压制件221的旋转方向上呈逐渐凸出所述辊轴2211的侧壁设置。如此，所述压制件221在外力驱动下仅可实现单向旋转行程，且所述凸起2212具有靠近所述第一区域的旋转行程，以在所述旋转行程中，所述凸起2212将所述自由段21b压制在所述第一区域上。当操作人员调节所述燃料电池堆4的松紧时，只需要拉动所述自由段21b的一侧即可，结构简单，而且操作方便。进一步地，所述凸起2212的外表面呈圆弧设置，使得所述凸起2212在所述自由段的上表面21c转动顺畅，减小转动过程中所述凸起2212与所述自由段的上表面21c的摩擦，避免所述凸起2212在转动过程中产生应力集中。更具体地，所述压制件221至少在所述凸起2212处由弹性材料制成，使得所述凸起2212与所述自由段的上表面21c相抵接处具有弹性抵接，起到良好的缓冲作用，避免所述凸起2212与所述自由段上表面21c的硬性抵接，造成所述凸起2212与所述自由段上表面21c的磨损，影响所述燃料电池堆的束紧装置100的使用寿命。所述凸起2212与所述自由段的上表面21c之间的抵接处设置防滑结构。在不受外力作用时，所述凸起2212与所述自由段的上表面21c抵接接触，在摩擦力作用下，使得所述自由段21b无法在所述第一区域移动，使得所述自由段21b锁紧。所述防滑结构的设置方式不受限定，可以是在所述凸起2212与所述自由段的上表面21c均形成凹凸不平的粗糙面，也可以是在所述凸起2212与所述自由段的上表面21c上增设防滑垫。具体地，在本实施例中，打磨所述自由段的上表面21c获得凹凸不平的粗糙面，抵接面从而构成所述防滑结构，使得所述凸起2212与所述自由段上表面21c的抵接更加牢固，进一步增加所述压制件221压制所述绑带21的稳定性。此外，所述燃料电池堆的束紧装置100还包括松紧调节装置，所述松紧调节装置包括松紧调节件3和驱动装置，所述松紧调节件3的设置位置不做限制，所述松紧调节件3可根据实际情况设置在所述压制件221的周侧、上侧或者下侧，同时，所述松紧调节装置可以设置在所述安装座1上，也可以设置在其他部件上，在一实施例中，参阅图1和图6所示，在靠近所述安装座1的一侧增设与所述安装座1相互独立的手持支架5，用于安装所述松紧调节装置，所述手持支架5内侧设置凹槽。在另一实施例中，参阅图5所示，所述松紧调节件3安装于所述安装座1上，具体地，在图5中，所述松紧调节件3对应设置于所述压制件221的一侧，所述松紧调节件3沿远离和靠近所述压制件221方向可移动地安装于所述安装座1，所述松紧调节件3与所述自由段21b可离合连接，以在与所述自由段21b连接时，所述松紧调节件3能够带动所述自由段21b活动；所述驱动装置安装于所述安装座1(附图未标示)，所述驱动装置连接所述松紧调节件3，以带动所述松紧调节件3远离和靠近所述压制件221。此外，所述松紧调节件3的活动可直接由用户手动操作实现。进一步地，所述松紧调节件3包括齿条31和齿轮32，所述齿条31沿远离和靠近所述压制件221方向延伸设置于所述压制件221的一侧，所述齿条31的一端朝向所述自由段21b，且与所述自由段21b可离合地连接；所述齿轮31被所述驱动装置驱动转动，例如，所述驱动装置为转动装置，则所述驱动装置可以直接与所述齿轮32连接，也可以通过中间传动件传动连接，以实现所述齿轮32被所述驱动装置驱动转动，具体地，本实施例中，所述齿轮32直接与所述驱动装置的输出轴连接，所述驱动装置例如为无刷电动机，所述无刷电动机具有旋转输出轴，所述无刷电动机的旋转输出轴连接所述齿轮，且所述齿轮32与所述齿条31相啮合，以将所述齿轮32的转动转换为所述齿条31的直线移动，从而带动所述齿条31远离或靠近所述压制件221。当所述齿条31靠近和远离所述压制件221，能够带动所述自由段21b活动，使所述自由段21b绕设所述燃料电池堆4的长度增长和减短，使所述燃料电池堆4松弛和夹紧。所述齿轮32和所述齿条31的设置使整体结构更为紧凑，并且可通过控制所述齿轮32的转动速度，减缓所述齿条31带动所述自由段21b活动的的速度，减轻对单电池产生的刚性冲击，起到保护电池的作用。所述松紧调节件3与所述自由段21b可离合连接的具体方式不做限制，可以是磁吸连接，也可以是卡扣连接或螺纹连接等。具体地，在本实施例中，所述松紧调节件3还包括凸块33(参阅图7)，所述凸块33与所述自由段上的凹槽211相适配。所述凸块33设置在所述松紧调节件3一端的底部，与所述自由段上的凹槽211相配合，实现所述松紧调节件3与所述自由段21b的可拆卸连接。所述固定段21a与所述安装座1固定连接，两者的连接方式不做限制，例如可以采用粘接、卡扣连接或者螺钉连接。具体地，请参阅图8和图9，在本实施例中，设置于安装座的卡扣6与所述固定段的卡槽7进行卡扣连接。本发明还提供一种燃料电池，所述燃料电池包括燃料电池堆4主体和上述的燃料电池堆的束紧装置100。可以理解的是，所述燃料电池堆的束紧装置100包括上述燃料电池堆的束紧装置100的全部特征，因此，也具有上述全部技术特征带来的技术效果，此处不再一一赘述。采用上述燃料电池堆的束紧装置100夹紧所述燃料电池堆4，在使用过程中可灵活调节燃料电池堆4的松紧程度，提高所述燃料电池的使用寿命。参阅图5所示，所述燃料电池堆4的主体从上至下依次包括第一端板41、集流板、若干双极板、膜电极和第二端板42，所述第一端板41和所述第二端板42用以与所述绑带21接触，且所述第一端板41和所述第二端板42与所述绑带21接触的转角区域均设置为弧面结构，从而所述燃料电池堆4的夹紧的过程中，减轻所述绑带21与所述燃料电池堆4的摩擦力，使所述绑带21的拉力分布更加均匀。在本发明提供的燃料电池的一实施例中，所述燃料电池堆的束紧装置100设有多个，且多个所述燃料电池堆的束紧装置100在所述燃料电池堆4上间隔设置。多个所述燃料电池堆的束紧装置100同时夹紧所述燃料电池堆4，使夹紧效果更加显著。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种燃料电池堆的束紧装置，其特征在于，包括：
安装座，用于设置于所述燃料电池堆主体上，所述安装座形成有第一区域；以及，
夹紧机构，所述夹紧机构包括绑带以及压制机构，所述绑带具有间隔设置的固定段和自由段，所述固定段固定于所述安装座的所述第一区域，所述自由段用于沿所述燃料电池堆的环周方向绕设后连接至所述第一区域，所述压制机构包括压制件，所述压制件在外力驱动下活动设置于所述自由段背对所述第一区域的一侧，以具有靠近所述第一区域的压制行程，以在所述压制行程中，所述压制件将所述自由段压制在所述第一区域上。
2.如权利要求1所述的燃料电池堆的束紧装置，其特征在于，所述压制件包括辊轴，所述辊轴沿其轴线转动安装于所述安装座，所述辊轴的侧壁设有凸起，以在所述压制行程中，所述凸起与所述自由段的上表面相抵接；
其中，所述凸起在所述压制件的旋转方向上呈逐渐凸出所述辊轴的侧壁设置。
3.如权利要求2所述的燃料电池堆的束紧装置，其特征在于，所述凸起的外表面呈圆弧设置。
4.如权利要求2所述的燃料电池对的束紧装置，其特征在于，所述压制件至少在所述凸起处由弹性材料制成。
5.如权利要求2所述的燃料电池堆的束紧装置，其特征在于，所述凸起与所述自由段的上表面之间的抵接处设有防滑结构。
6.如权利要求1所述的燃料电池堆的束紧装置，其特征在于，所述束紧装置还包括松紧调节装置，所述松紧调节装置包括：
松紧调节件，沿远离和靠近所述压制件方向可移动地安装于所述安装座，所述松紧调节件与所述自由段可离合连接，以在与所述自由段连接时，所述松紧调节件能够带动所述自由段活动；以及，
驱动装置，安装于所述安装座，所述驱动装置连接所述松紧调节件，以带动所述松紧调节件远离和靠近所述压制件。
7.如权利要求6所述的燃料电池堆的束紧装置，其特征在于，所述松紧调节件包括：
齿条，沿远离和靠近所述压制件方向延伸设置于所述压制件的一侧，所述齿条的一端朝向所述自由段，且与所述自由段可离合地连接；以及，
齿轮，与所述齿条相啮合，所述齿轮被所述驱动装置驱动转动，以带动所述齿条远离或靠近所述压制件。
8.如权利要求6所述的燃料电池堆的束紧装置，其特征在于，所述松紧调节件还包括凸块，所述凸块与所述自由段上的凹槽相适配。
9.如权利要求1所述的燃料电池堆的束紧装置，其特征在于，所述固定段与所述安装座采用粘接、卡扣连接或者螺钉连接。
10.一种燃料电池，其特征在于，包括：
燃料电池堆主体；以及，
燃料电池堆的束紧装置，所述燃料电池堆的束紧装置为权利要求1至9任意一项所述的燃料电池堆的束紧装置。
技术总结本发明公开一种燃料电池堆的束紧装置及燃料电池，燃料电池堆的束紧装置包括安装座和夹紧机构，安装座用于设置于燃料电池堆主体上，安装座形成有第一区域；夹紧机构包括绑带以及压制机构，绑带具有间隔设置的固定段和自由段，固定段固定于安装座的第一区域，自由段用于沿燃料电池堆的环周方向绕设后连接至第一区域，压制机构包括压制件，压制件在外力驱动下活动设置于自由段背对第一区域的一侧，以具有靠近第一区域的压制行程，以在压制行程中，压制件将自由段压制在第一区域上。本发明结构简单，可调节燃料电池堆的束紧装置对燃料电池堆的松紧程度，避免绑带发生塑性变形，使燃料电池堆出现松弛现象，提高燃料电池的使用寿命。
技术研发人员：裴后昌;肖晨光;马棒棒
受保护的技术使用者：武汉轻工大学
技术研发日：2021.04.20
技术公布日：2021.08.03
