端板嵌接结构及燃料电池的制作方法

1.本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种端板嵌接结构及燃料电池。


背景技术：

2.燃料电池堆栈采用层叠式结构，并通过一对端板夹持燃料电池堆栈，塑料绝缘件阻隔在端板与导电器件之间，从而避免金属端板与导电器件导通。在电池金属端板与塑料进行嵌接时，可通过设置沟槽和溢胶槽的方式，并在金属和塑料之间填充胶料以实现粘结固定。然而，电池使用过程中因温度变化会导致端板反复膨胀和收缩，进而在端板和塑料件之间容易产生挤压或间隙，由此将导致塑料平面度变差，甚至使塑料产生裂痕。此外，温度、压力、湿度交替变化过程中，塑料会产生翘曲，进而使端板与塑料的贴合面产生间隙，间隙内容易渗入水汽，由此造成绝缘失效和密封不良的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种端板嵌接结构及燃料电池，以缓解现有技术中端板与注塑件连接处易形成间隙的技术问题。
4.第一方面，本发明提供的端板嵌接结构，包括：端板和注塑件；
5.所述端板上设有第一嵌接部；
6.所述注塑件采用注塑加工方式与所述端板接合，并形成与所述第一嵌接部相适配的第二嵌接部。
7.结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第二嵌接部包括：第一翻边部和第一嵌入部；
8.所述注塑件具有与所述端板相对的接合端面，所述接合端面、所述第一翻边部和所述第一嵌入部共同围设形成第一嵌槽。
9.结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一嵌接部包括：第二嵌槽和第一凸起部，所述第一凸起部位于所述第二嵌槽与所述接合端面之间；
10.所述第一凸起部连接在所述第一嵌槽内，所述第一嵌入部连接在所述第二嵌槽内。
11.结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第二嵌接部还包括：第二翻边部和第二嵌入部；
12.所述接合端面、所述第二翻边部和所述第二嵌入部共同围设形成第三嵌槽，所述第三嵌槽与所述第一嵌槽相对设置。
13.结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一嵌接部还包括：第四嵌槽和第二凸起部，所述第二凸起部位于所述第四嵌槽与所述接合端面之间；
14.所述第二凸起部连接在所述第三嵌槽内，所述第二嵌入部连接在所述第四嵌槽
内。
15.结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第二嵌入部上设有内嵌凸起，所述第一嵌接部包括与所述内嵌凸起相适配的内嵌槽。
16.结合第一方面，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第一嵌接部包括第一凹陷部，所述第二嵌接部包括与所述第一凹陷部相适配的第一插入部；
17.和/或，所述第一嵌接部包括第二插入部，所述第二嵌接部包括与所述第二插入部相适配的第二凹陷部。
18.结合第一方面，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述第一嵌接部包括螺纹孔，所述第二嵌接部包括与所述螺纹孔相适配的内嵌柱。
19.结合第一方面，本发明提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述端板和注塑件中的其一设有安装槽，所述端板和注塑件中另一安装在所述安装槽内；
20.所述第一嵌接部包括切口，所述切口位于所述端板与所述注塑件相接合的端面上，所述第二嵌接部包括与所述切口相适配的注塑渗入部。
21.第二方面，本发明提供的燃料电池包括第一方面提供的端板嵌接结构。
22.本发明实施例带来了以下有益效果：采用端板上设有第一嵌接部，注塑件采用注塑加工方式与端板接合，并形成与第一嵌接部相适配的第二嵌接部，通过第一嵌接部与第二嵌接部配合，从而确保端板与注塑件连接紧密，进而避免端板与注塑件之间产生间隙。并且，注塑件采用注塑加工的方式成形，并与端板接合，从而形成稳定的嵌接结构，简化了工艺步骤，提高了加工效率。
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图端板嵌接结构。
25.图1为本发明实施例提供的第一种端板嵌接结构的剖视图；
26.图2为本发明实施例提供的第一种端板嵌接结构的爆炸图；
27.图3为本发明实施例提供的第二种端板嵌接结构的爆炸图；
28.图4为本发明实施例提供的第三种端板嵌接结构的爆炸图；
29.图5为本发明实施例提供的第四种端板嵌接结构的剖视图；
30.图6为本发明实施例提供的第五种端板嵌接结构的剖视图；
31.图7为本发明实施例提供的第六种端板嵌接结构的剖视图；
32.图8为本发明实施例提供的第六种端板嵌接结构的端板的示意图。
33.图标：100－端板；101－安装槽；110－第一嵌接部；111－第二嵌槽；112－第一凸起部；113－第四嵌槽；114－第二凸起部；115－内嵌槽；116－第一凹陷部；117－第二插入部；118－螺纹孔；119－切口；200－注塑件；201－接合端面；202－第一嵌槽；203－第三嵌
槽；210－第二嵌接部；211－第一翻边部；212－第一嵌入部；213－第二翻边部；214－第二嵌入部；215－内嵌凸起；216－第一插入部；217－第二凹陷部；218－内嵌柱；219－注塑渗入部。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，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做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。
35.在本发明的描述中，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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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发明中的具体含义。
37.如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本发明实施例提供的端板嵌接结构，包括：端板100和注塑件200；
38.端板100上设有第一嵌接部110；
39.注塑件200采用注塑加工方式与端板100接合，并形成与第一嵌接部110相适配的第二嵌接部210。
40.具体的，第一嵌接部110可采用凹槽、凸块、倒刺结构或限位孔等卡固结构，在端板100上进行注塑加工，从而形成注塑件200，进而可使注塑件200直接与端板100紧密第接合在一起，如此无需采用密封胶和紧固件，可以简化工艺步骤，提高了装配加工效率。并且，注塑件200在注塑成型的过程中形成了能够与第一嵌接部110紧密配合的第二嵌接部210，由此提高了端板100与注塑件200连接的紧密度，可以缓解因热胀冷缩而使端板100与注塑件200之间产生间隙的问题。
41.如图1和图2所示，在第一种实施方式中，第二嵌接部210包括：第一翻边部211和第一嵌入部212；注塑件200具有与端板100相对的接合端面201，接合端面201、第一翻边部211和第一嵌入部212共同围设形成第一嵌槽202。通过第一嵌槽202与第一嵌接部110配合，从而增大了接合面积，并且，第一嵌槽202对第一嵌接部110具有限位作用，可以避免端板100与注塑件200在接合端面201产生间隙。
42.进一步的，第一嵌接部110包括：第二嵌槽111和第一凸起部112，第一凸起部112位于第二嵌槽111与接合端面201之间；
43.第一凸起部112连接在第一嵌槽202内，第一嵌入部212连接在第二嵌槽111内。
44.通过第一凸起部112嵌入第一嵌槽202中，第一嵌入部212嵌入第二嵌槽111中，从而使端板100受到向注塑件200内部的拉力，进而避免端板100与注塑件200之间产生间隙。
45.进一步的，第二嵌接部210还包括：第二翻边部213和第二嵌入部214；接合端面201、第二翻边部213和第二嵌入部214共同围设形成第三嵌槽203，第三嵌槽203与第一嵌槽202相对设置。
46.第一嵌接部110配合于第三嵌槽203，从而使端板100与注塑件200紧密连接。其中，第一嵌接部110还包括：第四嵌槽113和第二凸起部114，第二凸起部114位于第四嵌槽113与接合端面201之间；第二凸起部114连接在第三嵌槽203内，第二嵌入部214连接在第四嵌槽113内。
47.具体的，第二嵌入部214抵接在第二凸起部114背离接合端面201的侧面上，从而使端板100受到向注塑件200内部的拉力，进而避免端板100与注塑件200之间产生间隙。为了避免第二嵌入部214自第四嵌槽113中松脱，自连接第二翻边部213的一端向背离第二翻边部213的一端，第二嵌入部214向趋近于平行接合端面201的方向延伸，如此形成卡勾结构，以实现对第二凸起部114的牵拉作用。自连接第二翻边部213的一端向背离第二翻边部213的一端，第二嵌入部214的厚度尺寸递增，并形成如图1中α所示的斜角，从而提高端板100与注塑件200的连接紧密度。
48.进一步的，第二嵌入部214上设有内嵌凸起215，第一嵌接部110包括与内嵌凸起215相适配的内嵌槽115。参见图1和图2，第二嵌入部214向第四嵌槽113中的嵌入深度h，通过内嵌凸起215嵌入内嵌槽115，从而使注塑件200相对于端板100在平行于接合端面201的方向上产生的嵌入深度为h h，由此进一步提高了接合稳定性。
49.如图3所示，第二种实施方式与第一种实施方式相似，在第二嵌入部214省去内嵌凸起215，并在第四嵌槽113中缺省内嵌槽115，第一嵌接部110被第二嵌接部210半包裹，并且，第一嵌接部110位图第一翻边部211和第二翻边部213之间，第一嵌入部212和第二嵌入部214皆具有对端板100产生拉力的功能，进而使注塑件200与端板100在接合端面201上产生紧密接合。
50.在第三种实施方式中，如图4所示，第一嵌接部110包括第一凹陷部116，第二嵌接部210包括与第一凹陷部116相适配的第一插入部216；第一嵌接部110包括第二插入部117，第二嵌接部210包括与第二插入部117相适配的第二凹陷部217。从而使端板100和注塑件200形成了相互配合的凹凸结构，进而提高了端板100和注塑件200接合部位的接触面积，提高了接合稳定性。
51.在第四种实施方式中，如图5所示，端板100和注塑件200中的其一设有第一凹陷部116，端板100和注塑件200中的另一配置为第一插入部216，通过第一凹陷部116与第一插入部216配合，从而增大接合部位的接触面积，进而提高接合稳定性。
52.如图6所示，在第五种实施方式中，第一嵌接部110包括螺纹孔118，第二嵌接部210包括与螺纹孔118相适配的内嵌柱218。端板100上加工有螺纹孔118，在端板100上注塑形成注塑件200的过程中，熔融状态的塑料渗入螺纹孔118中，从而形成了内嵌柱218，通过内嵌柱218配合于螺纹孔118，从而提高了端板100与注塑件200的接合稳定性。
53.如图7和图8所示，在第六种实施方式中，端板100和注塑件200中的其一设有安装槽101，端板100和注塑件200中另一安装在安装槽101内；
54.第一嵌接部110包括切口119，切口119位于端板100与注塑件200相接合的端面上，第二嵌接部210包括与切口119相适配的注塑渗入部219。
55.具体的，安装槽101可采用拔模形成的直流道，在安装槽101的内侧壁设置多个切口119，并使多个切口119间隔设置。在注塑形成注塑件200的过程中，熔融状态的塑料渗入切口119中，从而形成了与切口119紧密配合的注塑渗入部219，增强了注塑件200与端板100的接合强度，在端板100受到外力作用时，通过第一嵌接部110与第二嵌接部210配合可以有效地承受不同材料之间的应力，进而提高了产品的可靠性和耐久性。
56.本发明实施例提供的燃料电池包括上述端板嵌接结构，燃料电池具备端板嵌接结构的技术效果，可以避免不同材料之间因应力产生变形而导致的配合间隙，能够使端板100与注塑件200接合稳固，从而避免产生接缝和渗水的问题，延长了设备的使用寿命。
57.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。