專利名稱：一種用于連接燃料電池與電壓巡檢系統(tǒng)的接線端子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于檢測(cè)燃料電池組各單池電壓的部件，具體地說是一種用于連 接燃料電池與巡檢系統(tǒng)的接線端子。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置，它直接將貯存在燃料與氧化劑中的 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。在環(huán)境與能源備受人類關(guān)注的今天，燃料電池已被廣泛應(yīng)用在分散電 站、載人航天飛船、潛艇、電動(dòng)汽車、便攜式用電設(shè)備等各種領(lǐng)域。根據(jù)功率需求的不同，燃 料電池通常是由多節(jié)單池按串聯(lián)、并聯(lián)的組合方式向外供電。由于燃料電池的發(fā)展仍處于 早期階段，電池本身的可靠性和穩(wěn)定性還需要進(jìn)一步考察和研究，因此需要利用燃料電池 電壓巡檢系統(tǒng)對(duì)各單池電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保電池組在安全狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行。燃料電池 組各節(jié)單池與巡檢系統(tǒng)良好的連接可以保證電壓的準(zhǔn)確檢測(cè)，否則錯(cuò)誤的電壓檢測(cè)數(shù)值會(huì) 導(dǎo)致控制系統(tǒng)對(duì)電池組工作狀態(tài)的誤判，進(jìn)而影響到燃料電池的正常運(yùn)行。目前，有關(guān)連接燃料電池與電壓巡檢系統(tǒng)的部件已有一些報(bào)道。中國專利CN 200410082916. 2中所述電壓巡檢系統(tǒng)是直接焊接在燃料電池組各單電池極板上的。此方法 對(duì)于金屬極板或復(fù)合極板(含金屬層)是可行的，但對(duì)于那些以石墨或碳板做極板的燃料 電池則不適用。專利CN200710011467. 6提出一種燃料電池碳雙極板的加工方法，利用鉆床 在碳極板的側(cè)邊加工出電線安裝孔，然后在此安裝孔內(nèi)穿鉚巡檢導(dǎo)電線或填入含膠碳粉末 來固定巡檢接線。這種方法對(duì)加工精度有較高要求，而且在極板上鉆孔可能會(huì)導(dǎo)致燃料電 池的燃料和氧化劑互串或向外泄露，影響燃料電池的性能和安全性。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可用于連接燃料電池與電壓巡檢系統(tǒng)的接線端 子，此接線端子可以利用其子部件的自身彈性與燃料電池組各單電池緊密接觸，不易脫落， 有利于提高對(duì)燃料電池組單電池電壓檢測(cè)的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型所采用的具體技術(shù)方案包括以下內(nèi)容一種用于連接燃料電池與電壓巡檢系統(tǒng)的接線端子，它由至少2個(gè)相同的子部件 組成，各子部件之間互相絕緣；子部件包括固定板和彈性部件兩部分，彈性部件為電的良 導(dǎo)體，彈性部件從固定板上穿過，并與固定板相固接；穿過固定板的彈性部件一端靠近于各 節(jié)單電池極板，其具有彈性，在受壓情況下可與燃料電池電堆中各單電池極板緊密貼接；彈 性部件另一端與電壓巡檢系統(tǒng)的信號(hào)輸入端電連接，從而使巡檢系統(tǒng)能夠檢測(cè)燃料電池電 堆中每一節(jié)單電池的電壓。所述固定板也是電的良導(dǎo)體，各子部件的固定板間通過絕緣材料可拆卸連接或固 接；或所述固定板是由一塊基板上表面通過粘合劑粘結(jié)導(dǎo)電材料層構(gòu)成的復(fù)合板，在 復(fù)合板上表面機(jī)械加工處理有溝槽，去除復(fù)合板上表面的溝槽部分導(dǎo)電材料層，以將復(fù)合 板分為多個(gè)相連但相互間絕緣的部分，每一部分即可作為各子部件的固定板。所述基板采用絕緣材料紙基板、玻璃布基板或合成纖維板，所述導(dǎo)電材料層采用具有良好電導(dǎo)率和良好焊接性的材料制成，比較常見的是銅箔。所述彈性部件為測(cè)試探針、彈簧或其它有彈性的部件。所述固定板通過螺栓緊固或膠粘方式與燃料電池電堆的端板相連；彈性部件穿過 固定板后通過焊接或膠粘方式與固定板連接；所述彈性部件與電壓巡檢系統(tǒng)的信號(hào)輸入端 通過焊接或插件插接的方式電連接。本實(shí)用新型的有益效果是，此接線端子利用其自身彈性與燃料電池組各單池的極 板之間形成緊密接觸，不易脫落，具有一定的抗振動(dòng)能力，而且對(duì)極板材料沒有特殊限定。 此接線端子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，比較適合用于燃料電池與其電壓巡檢系統(tǒng)間的連接。
圖1.實(shí)施例1中單面覆銅板俯視圖；圖2.實(shí)施例1中接線端子結(jié)構(gòu)示意圖；圖3.實(shí)施例2中雙面覆銅板俯視圖；圖4.實(shí)施例2中雙面覆銅板側(cè)視圖；圖5.實(shí)施例2中自制彈簧結(jié)構(gòu)示意圖；圖6.實(shí)施例2中接線端子結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種接線端子，它可將燃料電池組(9節(jié)單池串聯(lián)組成)與其電壓巡檢系統(tǒng)相連 接，從而使得巡檢系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)電池組的每一節(jié)電壓。此接線端子固定板為3mm厚單面覆銅板，彈性部件為探針。此單面覆銅板的基板 為酚醛玻璃布層壓板，其上表面覆蓋銅箔。圖1中1是對(duì)一整塊單面覆銅板加工處理之后 的俯視圖，2為固定孔，可用螺栓將接線端子與電堆端板固定，3為探針孔，用于固定探針，4 為經(jīng)加工處理去除銅箔層之后的凹槽，它將1分為多個(gè)相互絕緣的固定板。各探針孔間距 需根據(jù)此燃料電池各單池極板和膜電極的厚度確定。圖2為單面覆銅板與探針組合后的接 線端子10。此圖中Ia為銅箔層，Ib為基板，2、3均為穿透孔。圖2中5為湖北涵友電子有 限公司生產(chǎn)的P50-B2型測(cè)試探針，可穿過孔3并通過焊接固定在覆銅板的Ia表面上。5a 為探針頭部，5b為探針尾部，可與燃料電池組各單池的極板相接觸。巡檢系統(tǒng)接線可直接焊 接在Ia表面上。每一個(gè)固定板與一個(gè)探針構(gòu)成接線端子的一個(gè)子部件，由于此接線端子的 探針5內(nèi)部有彈簧，使其具有可伸縮性。當(dāng)受外部壓力作用時(shí)，探針便能夠與燃料電池極板 保持緊密接觸，并且即使在電池組振動(dòng)時(shí)，也不易脫落。實(shí)施例2另一種接線端子，此接線端子固定板為3mm厚雙面覆銅板，彈性部件為自制彈簧。 圖3是雙面覆銅板俯視圖，基板為聚四氟乙烯層壓板，兩面均覆蓋銅箔。圖3中6為加工后 的雙面覆銅板，2為固定孔，可用螺栓將接線端子固定在電堆端板上，4為去除銅箔層之后 的凹槽，它將1分為多個(gè)互相絕緣的部分，7為穿透孔，用于固定彈簧。與實(shí)施例1中探針孔 不同的是，孔7的位置略有變動(dòng)，靠近覆銅板的邊緣。圖4為此雙面覆銅板的側(cè)視圖，從此 圖中可看到，此雙面覆銅板兩面(6a，6b)均開槽。圖5為接線端子所用自制彈簧的結(jié)構(gòu)示 意圖。此圖中8為單圈彈簧。8a為彈簧頭部，可穿過圖3中孔7焊接在覆銅板6a表面上。 8b為彈簧尾部，可與燃料電池組各單池的極板相接觸。8c為彈簧的軸。圖6為雙面覆銅板與自制彈簧組合后的接線端子11的側(cè)面圖，此圖中彈簧8a與8c間的部分完全焊接在覆銅 板6b表面上，可防止彈簧8左右擺動(dòng)。6a表面可與巡檢系統(tǒng)接線焊接。由于8本身具有 一定彈性，因此8b在受壓時(shí)可以與電池組各單池極板保持緊密接觸，具有一定的抗振動(dòng)能 力。 需要說明的是，實(shí)施例1和實(shí)施例2中探針或彈簧的尾部與電池組各節(jié)單池的極 板相接觸時(shí)，為防止其在極板表面滑動(dòng)甚至錯(cuò)位，可以在保證燃料電池組密封性的條件下 事先在極板上鉆出一些凹坑，探針或彈簧尾部可直接插在這些凹坑之中，這樣有助于探針 或彈簧的定位準(zhǔn)確。
權(quán)利要求一種用于連接燃料電池與電壓巡檢系統(tǒng)的接線端子，其特征在于它由至少2個(gè)相同的子部件組成，各子部件之間互相絕緣；子部件包括固定板和彈性部件兩部分，彈性部件為電的良導(dǎo)體，彈性部件從固定板上穿過，并與固定板相固接；穿過固定板的彈性部件一端靠近于各節(jié)單電池極板，其具有彈性，在受壓情況下可與燃料電池電堆中各單電池極板緊密貼接；彈性部件另一端與電壓巡檢系統(tǒng)的信號(hào)輸入端電連接，從而使巡檢系統(tǒng)能夠檢測(cè)燃料電池電堆中每一節(jié)單電池的電壓。
2.按照權(quán)利要求1所述接線端子，其特征在于所述固定板也是電的良導(dǎo)體，各子部件 的固定板間通過絕緣材料可拆卸連接或固接；或所述固定板是由一塊基板上表面通過粘合劑粘結(jié)導(dǎo)電材料層構(gòu)成的復(fù)合板，在復(fù)合 板上表面機(jī)械加工處理有溝槽，去除復(fù)合板上表面的溝槽部分導(dǎo)電材料層，以將復(fù)合板分 為多個(gè)相連但相互間絕緣的部分，每一部分即可作為各子部件的固定板。
3.按照權(quán)利要求2所述接線端子，其特征在于所述基板采用絕緣材料紙基板、玻璃布 基板或合成纖維板，所述導(dǎo)電材料層采用具有良好電導(dǎo)率和良好焊接性的材料制成。
4.按照權(quán)利要求1所述接線端子，其特征在于所述彈性部件為測(cè)試探針、彈簧或其它 有彈性的部件。
5.按照權(quán)利要求1所述接線端子，其特征在于所述固定板通過螺栓緊固或膠粘方式 與燃料電池電堆的端板相連；彈性部件穿過固定板后通過焊接或膠粘方式與固定板連接。
6.按照權(quán)利要求1所述接線端子，其特征在于所述彈性部件與電壓巡檢系統(tǒng)的信號(hào) 輸入端通過焊接或插件插接的方式電連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于連接燃料電池與電壓巡檢系統(tǒng)的接線端子，它由≥2個(gè)相同的子部件組成，各子部件之間互相絕緣；子部件包括固定板和彈性部件兩部分，彈性部件從固定板上穿過，并與固定板相固接；穿過固定板的彈性部件一端靠近于各節(jié)單電池極板，其具有彈性；彈性部件另一端與電壓巡檢系統(tǒng)的信號(hào)輸入端電連接，從而使巡檢系統(tǒng)能夠檢測(cè)燃料電池電堆中每一節(jié)單電池的電壓。本實(shí)用新型各子部件可以利用其自身彈性與各單池的極板緊密接觸，不易脫落，具有一定的抗振動(dòng)能力，而且對(duì)極板材料沒有特殊限定。同時(shí)，此接線端子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，適用于連接燃料電池與其電壓巡檢系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01R13/24GK201682095SQ20092028810
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者孫公權(quán), 李相一, 耿江濤 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所