高新燃料电池金属极板清洗用工装技术

高新燃料电池金属极板清洗用工装技术

本高新技术涉及燃料电池技术领域,具体而言,涉及一种用于燃料电池金属极板清洗用工装。

背景技术:

燃料电池的金属双极板由两片金属单极板构成,其中一片叫阴极板,用于空气的流场,另一片叫阳极板,用于氢气的流场,金属阴极板与金属阳极板通过激光焊接或粘接的方式组合在一起,构成金属双极板。金属单极板一般采用金属薄板,如0.1mm厚的不锈钢,通过冲压或液压的方式成型。

金属单极板从原材料,如金属板材,到成型过程,如冲压,不可避免地沾染一定量的油污、灰尘、异物等。而油污对金属板的后续处理过程,如焊接、粘接、表面镀层等都会造成不同程度的影响,因此必须在双极板组合工序前,对极板进行清洗。超声清洗已经被广泛应用于金属板材的清洗,被清洗板材置于溶液中。金属单极板由于其板材极薄,且成型后具有复杂的流场,因此,不能直接堆叠于洗液槽中进行超声洗涤,必须隔离放置以充分洗涤。手工取放及清洗金属单极板费时费力,效率低下,且容易损伤极板。

因此,设计一种燃料电池金属极板清洗用工装,能够对金属极板进行批量清洗,提高清洗效率,且不易损伤极板,具有重要的现实意义。

技术实现要素:

本高新技术的目的在于提供一种燃料电池金属极板清洗用工装,其能够对金属极板进行批量清洗,提高清洗效率,且不易损伤极板。

本高新技术的实施例是这样实现的:

第一方面,本高新技术实施例提供一种燃料电池金属极板清洗用工装,所述工装包括:

顶边框,包括相对设置的两条长边板;

底板,与所述顶边框间隔相对设置;

侧板,两个所述侧板分别连接在所述顶边框和所述底板的两端;

肋条,所述肋条的一端连接在所述长边板上,所述肋条的另一端连接在所述底板上,多根所述肋条间隔均匀设置,每相邻两根所述肋条之间形成容置槽,所述容置槽用于容纳金属极板。

在可选的实施方式中,所述肋条包括:

横向段,所述横向段的一端连接在所述长边板上;

竖向段,所述竖向段的一端连接在所述横向段的另一端,所述竖向段的另一端连接在所述底板上。

在可选的实施方式中,相对设置的两条所述长边板之间的间距l1大于所述金属极板的宽度d1,相对设置的两条所述竖向段之间的间距l2小于所述金属极板的宽度d1。

在可选的实施方式中,在相对设置的两条所述长边板上,相对设置的两条所述竖向段之间的间距l2大于所述金属极板的流场宽度d2。

在可选的实施方式中,相对设置的竖向段与所述长边板之间的间距l3小于所述金属极板的宽度d1。

在可选的实施方式中,所述工装还包括:

挡板,所述挡板的两端分别连接在两个所述侧板上,所述挡板位于所述肋条的外侧,所述挡板用于防止所述金属极板从所述容置槽滑出。

在可选的实施方式中,所述肋条相对两侧的所述挡板之间的间距l4大于所述金属极板的宽度d1。

在可选的实施方式中,所述挡板靠近所述肋条的表面为弧面,这样,可以避免金属极板与所述挡板接触时被损伤。

在可选的实施方式中,所述底板上开设有泄液孔,所述泄液孔用于排出清洗液。

在可选的实施方式中,所述顶边框上开设定位挂耳,所述定位挂耳用于工装的抓取定位和固定。

在可选的实施方式中,所述顶边框上开设检测孔,所述检测孔用于在自动化线中监测所述在每一片金属极板装入后工装的有序位移。

在可选的实施方式中,所述侧板上开设有定位孔,所述定位孔用于工装在自动化线上的定位。

本高新技术实施例提供的燃料电池金属极板清洗用工装的有益效果包括:

首先,该工装能够装载多片金属极板,使得多片金属极板均匀分布,然后,通过将工装和金属极板一起置于清洗槽中,进行超声漂洗,以及后续的冲洗、风切、干燥等,实现金属极板快速、批量化清洗,提高清洗效率,且不易损伤极板。此外,本实施例提供的工装不仅体积小,易于使用,而且能够在装载金属极板后整体转移,便于实现自动化操作,大幅提高产能和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本高新技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本高新技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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获得其他相关的附图。

图1为本高新技术实施例提供的燃料电池金属极板清洗用工装第一视角的结构示意图;

图2为本高新技术实施例为本高新技术实施例提供的燃料电池金属极板清洗用工装第二视角的结构示意图;

图3为本高新技术实施例为本高新技术实施例提供的燃料电池金属极板清洗用工装的俯视图;

图4为本高新技术实施例本高新技术实施例为本高新技术实施例提供的燃料电池金属极板清洗用工装的仰视图。

图标:100-燃料电池金属极板清洗用工装;110-顶边框;111-短边板;112-长边板;113-检测孔;120-肋条;121-肋条横向段;122-肋条竖向段;130-容置槽;140-底板;141-泄液孔;150-侧板;151-定位孔;160-挡板;170-定位挂耳;200-金属极板。

具体实施方式

为使本高新技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本高新技术实施例中的附图,对本高新技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本高新技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本高新技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本高新技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本高新技术的范围,而是仅仅表示本高新技术的选定实施例。基于本高新技术中的实施例,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,都属于本高新技术保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本高新技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本高新技术和简化描述,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高新技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本高新技术的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本高新技术中的具体含义。

超声清洗已经被广泛应用于金属板材的清洗,而超声清洗必须将被清洗板材置于溶液中,问题是金属单极板由于其板材极薄,且在成型后具有复杂的流场,因此,不能直接堆叠于洗液槽中进行超声洗涤,必须隔离放置以充分洗涤。燃料电池堆通常由数百片极板构成,当电堆批量化生产时,手工取放及清洗金属单极板费时费力,效率低下,且容易损伤极板。本实施例提供一种燃料电池金属极板清洗用工装,其能够对金属极板进行批量清洗,提高清洗效率,且不易损伤极板。

请参照图1,本实施例提供一种燃料电池金属极板清洗用工装100,工装包括顶边框110、底板140、肋条120、侧板150和挡板160。

其中,顶边框110包括短边板111和长边板112,两条长边板112相对设置,两条短边板111相对设置,从而使顶边框110呈矩形框形式。

底板140与顶边框110间隔相对设置,肋条120的一端连接在长边板112上,肋条120的另一端连接在底板140上,多根肋条120间隔均匀设置,每相邻两根肋条120之间形成容置槽130,容置槽130用于容纳金属极板200。底板140上开设有泄液孔141,泄液孔141用于排出清洗液。

肋条120包括横向段121和竖向段122,横向段121的一端连接在长边板112上,竖向段122的一端连接在横向段121的另一端,竖向段122的另一端连接在底板140上,从而使肋条120呈l形。

两个侧板150分别连接在顶边框110和底板140的两端。具体的,两个侧板150均连接于顶边框110的短边板111。侧板150也选用矩形框的形式。

挡板160的两端分别连接在两个侧板150上,挡板160位于肋条120的外侧,挡板160用于防止金属极板200从容置槽130滑出。挡板160靠近肋条120的表面为弧面。

本实施例提供的燃料电池金属极板清洗用工装100的工作原理:

首先,将金属极板200插入工装的容置槽130内,从顶边框110的一侧向底板140的方向插入,每个容置槽中插入一片金属极板200;然后,将装载有金属极板200的工装整体置于清洗槽中,进行超声漂洗,以及后续的冲洗、风切、干燥等。其中,金属极板200可以以左右水平、上下垂直或以一定的角度放入工装中。在超声清洗的过程中,工装中的金属极板200需要全部浸没在清洗液中,同时,保持金属极板200垂直于地面,以避免金属极板200从工装中滑脱。

为了有效的避免底板140上会存蓄清洗液或水,本实施例在底板140上开设有泄液孔141,有利于工装中的液体排走和加快烘干过程。泄液孔141的形式可以是圆孔,也可以是槽,或者其它形状的孔。

本实施例中,顶边框110、底板140和侧板150可以采用不锈钢板切割形成,肋条120可以采用不锈钢板切割、折弯形成,以达到保证整体机械强度的要求,使得用于放置金属极板200的容置槽130的边缘部位既能保持一定的结构强度,又不至于过厚、影响漂洗,也不至于吸收过多的热量、影响干燥效果。挡板160可以采用折弯型不锈钢板裁切、并焊接在侧板150上,厚度可以是2mm。当金属极板200被放入容置槽130时,金属极板200的边缘便可能触碰到挡板160,为此,挡板160的表面为弧形,可以最大限度地避免金属极板200的边缘损伤、并防止金属极板200完全从工装中滑落。

具体的,用于放置金属极板200的容置槽130,通过将整块不锈钢板切割、再折弯形成肋条120和容置槽130。所需的不锈钢板,首先,通过激光或其它加工方式切割掉金属极板200放置位置的材料,形成容置槽130,剩下的材料形成肋条120,肋条120则作为骨架支撑;然后,切割后的不锈钢板通过高精度折弯,形成整体框架,整体框架上则形成有肋条120、容置槽130以及边缘部分,并且各个容置槽130具有良好的一致性和均匀性,各个肋条120也具有良好的一致性和均匀性;最后,在整体框架的周边焊接侧板150,以增强整个工装的结构强度,便于工装的整体取放。

在金属极板200置于容置槽130内之后,金属极板200与底板140相接触,金属极板200的流场区域处于悬空状态,即不与工装相接触,保证金属极板200得到充分的清洗。

因此,请参阅图2和图3,相对设置的两条长边板112之间的间距l1大于金属极板200的宽度d1,相对设置的两条肋条竖向段122之间的间距l2小于金属极板200的宽度d1。这样,能够保证金属极板200在置于容置槽130之后,金属极板200的相对两条长边缘分别位于接触到两个相对的肋条横向段121,不至于金属极板200从相对设置的两个肋条竖向段122之间的空间滑落。

为了确保金属极板200不从容置槽130内滑脱,相对设置的肋条竖向段122与长边板112之间的间距l3小于金属极板200的宽度d1。

在相对设置的两条长边板112上,相对设置的两条肋条竖向段122之间的间距l2大于金属极板200的流场宽度d2。这样,能够保证在金属极板200的清洗过程中,避免极板流场区域被肋条120遮挡。

请参阅图1和图4,肋条120的相对两侧均设置有两根挡板160。挡板160的作用在于:工装在转移的过程中,金属极板200有可能从容置槽130的侧面甩出,或者工装在放置时存在偏斜,都有可能使金属极板200从容置槽130中滑出,挡板160能够有效避免金属极板200完全脱离容置槽130、甚至从工装中滑脱。肋条120相对两侧的挡板160之间的间距l4大于金属极板200的宽度d1。

请参阅图1,顶边框110的长边板112上还设置有定位挂耳170,定位挂耳170具有一定的强度和定位功能,能够承受整个工装在转移过程中的受力,定位挂耳170上的孔除了具备固定螺栓的功能外,还能够作为连接孔,用于自动化转移。

侧板150上还开设有定位孔151,当金属极板200平行于地面地放置于容置槽130中时,定位孔151可以用于连接在其它固定件上,使工装处于的水平的状态,有利于使工装适应自动化清洗的需要。

顶边框110的长边板112上还开设有检测孔113,检测孔113的位置与容置槽130的位置一一对应,在自动化运行过程中,会连续向容置槽130中放置金属极板200,一片放置完成后,工装会移动一个容置槽130和一个肋条120的距离,进行装载下一片金属极板200,为了保证工装的位移的准确性,所安装的位置传感器会根据所对应的检测孔113进行检测,当位置传感器的信号确认容置槽130的位置准确后,则可控制进行装载下一片金属极板200。

本实施例提供的燃料电池金属极板清洗用工装100的有益效果包括:

首先,该工装能够装载多片金属极板200,使得多片金属极板200均匀分布,然后,通过将工装和金属极板200一起置于清洗槽中,进行超声漂洗,以及后续的冲洗、风切、干燥等,实现金属极板200快速、批量化清洗,提高清洗效率,且不易损伤极板。此外,本实施例提供的工装不仅体积小,易于使用,而且还设置了用于自动化抓取和定位的接口,能够在装载金属极板200后整体转移,便于实现自动化操作,大幅提高产能和效率。

以上所述仅为本高新技术的优选实施例而已,并不用于限制本高新技术,对于本领域的技术人员来说,本高新技术可以有各种更改和变化。凡在本高新技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本高新技术的保护范围之内。

技术特征:

1.一种燃料电池金属极板清洗用工装,其特征在于,所述工装包括:

顶边框(110),包括相对设置的两条长边板(112);

底板(140),与所述顶边框(110)间隔相对设置;

侧板(150),两个所述侧板(150)分别连接在所述顶边框(110)和所述底板(140)的两端;

多根肋条(120),所述肋条(120)的一端连接在所述长边板(112)上,所述肋条(120)的另一端连接在所述底板(140)上,多根所述肋条(120)间隔均匀设置,每相邻两根所述肋条(120)之间形成容置槽(130),所述容置槽(130)用于容纳金属极板(200)。

2.根据权利要求1所述的燃料电池金属极板清洗用工装,其特征在于,所述肋条(120)包括:

肋条横向段(121),所述肋条横向段(121)的一端连接在所述长边板(112)上;

肋条竖向段(122),所述肋条竖向段(122)的一端连接在所述横向段(121)的另一端,所述竖向段(122)的另一端连接在所述底板(140)上。

3.根据权利要求2所述的燃料电池金属极板清洗用工装,其特征在于,相对设置的两条所述长边板(112)之间的间距l1大于所述金属极板(200)的宽度d1,相对设置的两条所述竖向段(122)之间的间距l2小于所述金属极板(200)的宽度d1。

4.根据权利要求2所述的燃料电池金属极板清洗用工装,其特征在于,在相对设置的两条所述长边板(112)上,相对设置的两条所述竖向段(122)之间的间距l2大于所述金属极板(200)的流场宽度d2。

5.根据权利要求1所述的燃料电池金属极板清洗用工装,其特征在于,相对设置的竖向段(122)与所述长边板(112)之间的间距l3小于所述金属极板(200)的宽度d1。

6.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池金属极板清洗用工装,其特征在于,所述工装还包括:挡板(160),所述挡板(160)的两端分别连接在两个所述侧板(150)上,所述挡板(160)位于所述肋条(120)的外侧,所述挡板(160)用于防止所述金属极板(200)从所述容置槽(130)滑出。

7.根据权利要求6所述的燃料电池金属极板清洗用工装,其特征在于,所述挡板(160)靠近所述肋条(120)的表面为弧面。

8.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池金属极板清洗用工装,其特征在于,所述底板(140)上开设有泄液孔(141),所述泄液孔(141)用于排出清洗液。

9.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池金属极板清洗用工装,其特征在于,所述顶边框(110)上设有定位挂耳(170),所述定位挂耳(170)用于工装的抓取定位及固定;

所述顶边框(110)上设有检测孔(113),所述检测孔(113)用于在自动化线中监测每一片金属极板(200)装入后工装的有序位移;

所述侧板(150)上设有定位孔(151),所述定位孔(151)用于工装在自动化线上的定位。

技术总结
本高新技术提供一种燃料电池金属极板清洗用工装,涉及燃料电池技术领域。所述工装包括顶边框、侧板、底板和肋条,顶边框包括相对设置的两条长边板,顶边框和底板经侧板相连,底板与所述顶边框间隔相对设置,所述肋条的一端连接在所述长边板上,所述肋条的另一端连接在所述底板上,多根所述肋条间隔均匀设置,每相邻两根所述肋条之间形成容置槽,所述容置槽用于容纳金属极板。该工装使金属极板可进行批量清洗,提高清洗效率,且不易损伤极板。

技术开发人、权利持有人:闫永臣;杨溢;齐志刚

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